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【24h】

Ultrafast cooling by covalently bonded graphene-carbon nanotube hybrid immersed in water

机译：通过浸入水中的共价键石墨烯-碳纳米管杂化体实现超快冷却

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The increasing power density and the decreasing dimensions of transistors present severe thermal challenges to the design of modern microprocessors. Furthermore, new technologies such as three-dimensional chip-stack architectures require novel cooling solutions for their thermal management. Here, we demonstrate, through transient heat-dissipation simulations, that a covalently bonded graphene-carbon nanotube (G-CNT) hybrid immersed in water is a promising solution for the ultrafast cooling of such high-temperature and high heat-flux surfaces. The G-CNT hybrid offers a unique platform to integrate the superior axial heat transfer capability of individual CNTs via their parallel arrangement. The immersion of the G-CNT in water enables an additional heat dissipation path via the solid-liquid interaction, allowing for the sustainable cooling of the hot surface under a constant power input of up to 10 000 W cm(-2).
机译：晶体管的功率密度的增加和尺寸的减小对现代微处理器的设计提出了严峻的热挑战。此外，诸如三维芯片堆栈架构之类的新技术需要对其散热管理采用新颖的散热解决方案。在这里，我们通过瞬态散热模拟证明，将共价键合的石墨烯-碳纳米管（G-CNT）混合液浸入水中是超高温冷却此类高温和高热通量表面的有希望的解决方案。 G-CNT混合材料提供了一个独特的平台，可通过它们的平行排列整合各个CNT的卓越轴向传热能力。将G-CNT浸入水中可通过固液相互作用实现一条附加的散热路径，从而在高达10000 W cm（-2）的恒定功率输入下，可持续地冷却热表面。

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