(Phys.org) —När två ark grafen staplas på ett speciellt sätt, det är möjligt att kyla ner grafenen med en laser istället för att värma upp den, Det har forskare vid University of Manchester visat.

I en artikel publicerad i Nanobokstäver , ett multinationellt team av forskare inklusive Dr Aravind Vijayaraghavan från Manchester, Professor Ado Jorio från Belo Horizonte i Brasilien och professor Lukas Novotny från Zürich har visat hur laserljus interagerar med en speciell sorts grafen för att kyla ner det. Detta skulle göra det möjligt att få elektroniska enheter av grafen att fungera svalare och snabbare genom att bara lysa med en laser på den.

I deras experiment, forskarna använde två staplade ark grafen, men med ett ark roterat 11,3° i förhållande till det andra. Lasrar används ofta för att göra saker hetare, för att bränna dem eller till och med smälta metall. Men denna så kallade "tvinnade tvåskiktsgrafen" har mycket unika egenskaper. Vid speciella kombinationer av vridningsvinkel och laserenergi, raka motsatsen händer.

Dr Vijayaraghavan, som leder Nano-functional Materials Group, förklarar "I vilket material som helst, värme lagras i atomernas vibrationer; i ett varmt material, atomer vibrerar snabbare än i ett kallare material. När en laser av en specifik energi (färg) lyser på denna vridna grafen, ljuspartiklarna i lasern (kallade fotoner) kommer att absorbera atomernas vibrationsenergi, och därmed kyler systemet ner."

Nick Clark, en doktorand i Vijayaraghavans grupp, beskriver hur denna speciella grafen framställs. "När vi gör grafenflingor med tejp, vissa flingor har kanter som är raka, ger en indikation på riktningen atomerna är orienterade i. Vi identifierar två sådana flingor, och rada dem sedan så att de raka kanterna är i en fast vinkel. Vinkeln vi behöver producera beror på färgen på laserljuset vi kommer att använda."

Enligt Dr Vijayaraghavan, denna nya upptäckt har enorma tekniska implikationer. Han tillägger "Som du kanske har upplevt, om ett datachip går fort, det blir väldigt varmt. Detta kommer också att gälla för framtida datorchips som kan göras med grafen. Om det är möjligt att kyla ner chipet, då kan det gå snabbare. För närvarande, människor använder luftkonditionering, kallt vatten eller till och med flytande kväve för att hålla sina datorer svala. En framtida grafendator kan kylas genom att lysa en laser på den."