據外媒New Atlas報導，保持電子設備冷卻對於保持其正常運行至關重要，但用於容納熱量的組件可能會增加其整體尺寸的體積。斯坦福大學的電氣工程師已開發出一種基於石墨烯的頗具前景的原子級薄的替代品，儘管其厚度只有一張紙的1/50000，但它具有出色的隔熱性能。

為了防止筆記本電腦、智能手機或其他小工具變得太熱，發生故障或甚至爆炸，工程師可能會將玻璃片，塑料片等集成到電子設備中，用作隔熱罩。但斯坦福大學電氣工程系教授Eric Pop一直在考慮以不同的方式控制這種熱量。

Pop和他的團隊從雙層玻璃窗戶中汲取靈感，並且一直在探索使用交替的超薄材料作為更加緊湊的隔熱解決方案，而不是單一的，堅固的玻璃質量。最近材料科學的進步使這成為一個完全現實的主張。

石墨烯是單層碳原子，自2004年發現以來，我們已經看到它開闢了各種各樣的可能性，這是由於它原子級薄而且是我們可以使用的最強的人造材料。科學家希望將這種神奇的材料用於從新形式的磁力到更輕，更高效的裝甲車輛，再到更堅固、更輕的飛機機翼。

現在，超薄隔熱罩也是其新應用的一部分。Pop和他的團隊將一層單原子石墨烯與其他二維材料（二硫化鉬，二硒化鉬和二硒化鎢）相結合，每個材料測量三個原子厚度，像紙張一樣堆疊在一起。由四層組成的絕熱體整體上僅測量10個原子厚度，並且在進行測試時證明在吸收熱量時非常有效。

“我們測量了這些原子級薄層阻擋熱流的能力，”Pop向New Atlas解釋道。“簡而言之，我們使用頂部的石墨烯層作為超薄電加熱器，然後使用拉曼激光測量熱量如何流過其餘層。激光功率很低，因此不會引入額外的加熱，但激光會返回一個對堆疊中每種材料的溫度敏感的信號。”

科學家表示，當放置在熱點上時，該裝置可提供與厚度100倍的玻璃板相同的絕緣水平。這對於追求更薄更緊湊的電子產品具有非常有用的意義，雖然大規模複製材料將面臨挑戰，但團隊看到了一些可能的用途。這些可能包括超薄材料的自動大面積轉移。另一種選擇可以是使用諸如噴墨器之類的東西在製造期間將層噴塗到電子部件上。

“所有這些方法已經在一定程度上得到了證明，它們都有一些好處和一些缺點，”Pop表示。“例如，噴塗可能是最便宜的方法，但也可能生產質量較低的薄膜。直接生長會產生最高質量的材料，但可能是最難做到的。”

與此同時，科學家們也在關注這種技術的長期發展。電子產品中的熱量實際上是由移動中的電子與它們遇到的材料之間的碰撞引起的高頻，聽不見的振動造成的。科學家們希望有一天能夠控制熱量來控制熱量，這是一種新興的科學領域，即聲音學。“例如，它將使我們能夠在超緊湊的幾何形狀中更好地傳遞熱量，例如我們的手機和筆記本電腦，”Pop解釋道。“現在，當我輸入時，我的筆記本電腦鍵盤非常熱，但可以將熱量完全完全排到後面或兩側，而不是讓熱量傳遞到我的手指上，這會很不舒服。”

Pop認為，有一些根本原因導致目前面臨困難。其中之一是需要一種新型熱開關來實現這種有效的熱量傳遞，這將使熱量流動能夠打開和關閉。這是他和他的團隊目前正在研究的問題。“這裡的夢想就是能夠控制熱量，就像控制光和電一樣容易，”Pop說道。

該團隊的研究發表在《Science Advances》雜誌上。