功率密度的增长和电子元器件的小型化使得热管理成为微处理器芯片设计中的重要问题。石墨烯和碳纳米管具有极高的本征热导率，因而近年来受到人们大量研究关注。但是在实际应用中，碳纳米管与其他材料之间接触热阻很大，而多层石墨烯在垂直于平面方向具有较低的热导率，这些问题限制了它们在导热界面材料方面的应用。在这次报告中，我将介绍本课题组近期在设计基于石墨烯的导热界面材料方面的研究进展。我们研究发现，通过施加机械应力来改变声子振动谱，可以减小多达85%的石墨烯层间热阻。此外，我们提出利用具有较强相互作用的sp2杂化碳-碳键来连接碳纳米管和石墨烯，构建共价混合结构，从而取代石墨烯层间较弱的范德华相互作用。通过计算模拟我们发现，石墨烯-碳纳米管混合结构在垂直于平面方向的热导率要比多层石墨烯高两个数量级，并且其热阻要比最尖端的导热界面材料低三个数量级。通过在该混合结构周围加水引入固液相互作用，我们展示了一种可持续冷却高温和高热流表面的可行方案。最后，我们还将介绍可用于调控固液界面热输运的方法。

　　功率密度的增长和电子元器件的小型化使得热管理成为微处理器芯片设计中的重要问题。石墨烯和碳纳米管具有极高的本征热导率，因而近年来受到人们大量研究关注。但是在实际应用中，碳纳米管与其他材料之间接触热阻很大，而多层石墨烯在垂直于平面方向具有较低的热导率，这些问题限制了它们在导热界面材料方面的应用。在这次报告中，我将介绍本课题组近期在设计基于石墨烯的导热界面材料方面的研究进展。我们研究发现，通过施加机械应力来改变声子振动谱，可以减小多达85%的石墨烯层间热阻。此外，我们提出利用具有较强相互作用的sp2杂化碳-碳键来连接碳纳米管和石墨烯，构建共价混合结构，从而取代石墨烯层间较弱的范德华相互作用。通过计算模拟我们发现，石墨烯-碳纳米管混合结构在垂直于平面方向的热导率要比多层石墨烯高两个数量级，并且其热阻要比最尖端的导热界面材料低三个数量级。通过在该混合结构周围加水引入固液相互作用，我们展示了一种可持续冷却高温和高热流表面的可行方案。最后，我们还将介绍可用于调控固液界面热输运的方法。