Επί του παρόντος, τα υλικά θερμικών φιλμ στην αγορά εμπίπτουν σε τρεις κύριες κατηγορίες: θερμικές μεμβράνες φυσικού γραφίτη, θερμικές μεμβράνες τεχνητού γραφίτη και θερμικές μεμβράνες νανοάνθρακα. Οι κορυφαίες εταιρείες που αντιστοιχούν σε αυτές τις τρεις κατηγορίες είναι αντίστοιχα η GrafTech (ΗΠΑ), Panasonic (Ιαπωνία)και SKC (Νότια Κορέα).

Σήμερα, χρησιμοποιώντας τεχνολογία τρισδιάστατης εκτύπωσης, η GrafTech εφηύρε μια εύκαμπτη πλακέτα κυκλώματος με εύκαμπτο υπόστρωμα γραφίτη. Εκτυπώνοντας διηλεκτρικά στρώματα, αγώγιμα στρώματα και πρόσθετα ηλεκτρονικά εξαρτήματα στην εύκαμπτη μήτρα γραφίτη, αυτή η τεχνολογία επιτρέπει την αποτελεσματική διάδοση της θερμότητας από τα εξαρτήματα που παράγουν θερμότητα χωρίς να καταστρέφονται τα παρακείμενα μέρη. Αυτό διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στην ανάπτυξη μικρότερων και λεπτότερων ηλεκτρονικών συσκευών όπως smartphone, φορητοί υπολογιστές και τηλεοράσεις με επίπεδη οθόνη.

Η GrafTech ήταν η πρώτη που αντιμετώπισε αυτήν την πρόκληση χρησιμοποιώντας συμπιεσμένα φύλλα σωματιδίων διογκωμένου γραφίτη και πρωτοστάτησε στην αγορά για τη χρήση αυτού του υλικού στη θερμική διαχείριση ηλεκτρονικών προϊόντων. Καθώς εμφανίζονται όλο και πιο εξελιγμένα ηλεκτρονικά εξαρτήματα, μερικές φορές αυτά τα εξαρτήματα δημιουργούν σχετικά ακραίες θερμοκρασίες κατά τη λειτουργία. Η αύξηση της θερμοκρασίας είναι ένας παράγοντας που πρέπει να αποφεύγεται για τη βελτίωση των ταχυτήτων επεξεργασίας. Αυτά τα εξαρτήματα περιλαμβάνουν μικροεπεξεργαστές και ολοκληρωμένα κυκλώματα σε ηλεκτρονικό και ηλεκτρικό εξοπλισμό, καθώς και οπτικές συσκευές υψηλής ισχύος και άλλα.

Οι μικροεπεξεργαστές, τα ολοκληρωμένα κυκλώματα και άλλα πολύπλοκα ηλεκτρονικά εξαρτήματα λειτουργούν συνήθως αποτελεσματικά μόνο μέσα σε ένα συγκεκριμένο εύρος θερμοκρασίας κατωφλίου. Όταν αυτά τα εξαρτήματα παράγουν υπερβολική θερμότητα κατά τη λειτουργία, όχι μόνο μειώνει τη δική τους απόδοση, αλλά μειώνει επίσης τη συνολική απόδοση και αξιοπιστία του συστήματος και μπορεί ακόμη και να οδηγήσει σε αστοχίες του συστήματος.

Η θερμική διαχείριση έχει γίνει ένας ολοένα και πιο σημαντικός παράγοντας στο σχεδιασμό ηλεκτρονικών προϊόντων. Για παράδειγμα, η μείωση της θερμοκρασίας λειτουργίας των τυπικών συσκευών ημιαγωγών πυριτίου οδηγεί σε βελτιωμένη αξιοπιστία της συσκευής και παρατεταμένη διάρκεια ζωής του προϊόντος. Για να μεγιστοποιηθεί η διάρκεια ζωής και η αξιοπιστία των εξαρτημάτων, ο έλεγχος της θερμοκρασίας λειτουργίας της συσκευής είναι κρίσιμος για τους σχεδιαστές.

Τα ηλεκτρονικά εξαρτήματα συνήθως τοποθετούνται σε πλακέτες κυκλωμάτων, γνωστές και ως πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων (PCB). Καθώς οι κατασκευαστές βελτιώνουν συνεχώς την απόδοση της οθόνης LCD—για παράδειγμα, αυξάνοντας τη φωτεινότητα της οθόνης—χρησιμοποιούνται φωτεινότερα LED. Ως αποτέλεσμα, η κατανάλωση ενέργειας των LED αυξάνεται σημαντικά. Η θερμότητα που παράγεται από την πηγή φωτός είναι επιζήμια για τη λειτουργία των οθονών LCD. GrafTech’Η εύκαμπτη πλακέτα κυκλώματος, που παράγεται με τρισδιάστατη εκτύπωση αγώγιμων και διηλεκτρικών στρωμάτων σε υπόστρωμα γραφίτη, μπορεί να υποστηρίξει διόδους εκπομπής φωτός (LED). Τόσο το τμήμα απαγωγής θερμότητας της πλακέτας εύκαμπτου κυκλώματος με υπόστρωμα γραφίτη όσο και το τμήμα ηλεκτρονικών εξαρτημάτων που παράγει φως είναι τοποθετημένα στη διατομή του εξαρτήματος.

GrafTech’Το δίπλωμα ευρεσιτεχνίας για αυτήν την τεχνολογία έχει εγκριθεί, το οποίο ενισχύει την ικανότητά του να κατασκευάζει ηλεκτρονικές συσκευές σε εύκαμπτα υλικά που μπορούν να συστραφούν, να τεντωθούν ή να λυγίσουν επανειλημμένα. Τα εύκαμπτα και εύκαμπτα ηλεκτρονικά είναι έτοιμη να αντικαταστήσουν τις τρέχουσες πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων, με ευρείες εφαρμογές σε πτυσσόμενα smartphone, διάφορες φορητές συσκευές και συστήματα αυτοκινήτου.

Συμπτωματικά, στις αρχές του 2017, μια ερευνητική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Επιστήμης και Τεχνολογίας του Μιζούρι ενσωμάτωσε με επιτυχία εύκαμπτα υποστρώματα με άκαμπτα αγώγιμα υλικά—διαφορετικές ιδιότητες υλικού—χρησιμοποιώντας τεχνολογία απευθείας εκτύπωσης αεροζόλ, συνδυάζοντας έτσι αγώγιμα υλικά με εύκαμπτα υποστρώματα. Οι ελαστικές επιφάνειες μπορούν να συστραφούν, να τεντωθούν και να λυγίσουν επανειλημμένα, επιτρέποντας την παραγωγή εύκαμπτων και ελαστικών ηλεκτρονικών προϊόντων χωρίς ουσιαστικά καμία επίδραση στην απόδοσή τους.