石墨烯具有机械柔软性、高导电性和超薄厚度等优异性能,被认为是一种极具潜力的可穿戴设备材料。然而,在如此复杂的条件下,石墨烯的热耗散仍然存在挑战,这将严重影响便携式电子产品的性能。利用分子动力学模拟,我们从石墨烯的缺陷、单轴拉伸应变和垂直应力三个方面系统分析了石墨烯在可穿戴设备中的应用。通过删除原始石墨烯平面上的原子,构建了三种缺陷形态(水平线缺陷、圆形缺陷和垂直线缺陷)。导热系数与垂直于热流方向的投影缺陷面积有关。相对导热系数随单轴拉伸应变的增加呈三次递减趋势。此外,石墨烯的导热系数不仅与变形量有关,还与压缩区域的类型有关。结果表明,随着竖向变形的增大,局部应力作用下导热系数明显减小,而整体应力作用下导热系数未见明显下降。本研究旨在为用石墨烯制造柔性装置的实验者提供指导和概算。
——文章发布于2018年11月2日