Ricercatori presso la Chalmers University of Technology, Svezia, hanno scoperto che i tubi di calore a base di grafene possono aiutare a risolvere i problemi dell'elettronica di raffreddamento e dei sistemi di alimentazione utilizzati nell'avionica, data center e altri dispositivi elettronici di potenza.

"I tubi di calore sono uno degli strumenti più efficienti per questo scopo, a causa della loro elevata efficienza e capacità unica di trasferire il calore su una grande distanza, "dice Johan Liu, Professore di Produzione Elettronica, presso il Dipartimento di Microtecnologie e Nanoscienze di Chalmers.

I risultati, che ha coinvolto anche ricercatori in Cina e in Italia, sono stati recentemente pubblicati sulla rivista ad accesso aperto Nano Select .

L'elettronica e i data center devono essere raffreddati in modo efficiente per funzionare correttamente. I tubi di calore potenziati con grafene possono risolvere questi problemi. Attualmente, i tubi di calore sono generalmente realizzati in rame, alluminio o loro leghe. A causa della densità relativamente elevata e della capacità di trasmissione del calore limitata di questi materiali, i tubi di calore stanno affrontando gravi sfide nei futuri dispositivi di alimentazione e data center.

Grandi data center che forniscono, Per esempio, servizi bancari digitali e siti web di streaming video, sono estremamente energivori, e un colpevole ambientale con maggiori emissioni rispetto all'industria aeronautica. Ridurre l'impronta climatica di questo settore è quindi vitale. Le scoperte dei ricercatori qui potrebbero dare un contributo significativo all'efficienza energetica a questi data center, e anche in altre applicazioni.

Il tubo di calore potenziato con grafene presenta uno specifico coefficiente di trasferimento termico che è circa 3,5 volte migliore di quello del tubo di calore a base di rame. Le nuove scoperte aprono la strada all'utilizzo di tubi di calore potenziati con grafene in applicazioni di raffreddamento leggere e di grande capacità, come richiesto in molte applicazioni come l'avionica, elettronica automobilistica, computer portatili, portatili, data center così come l'elettronica spaziale.

I tubi di calore potenziati con grafene sono realizzati con film assemblati di grafene ad alta conduttività termica assistiti da superfici interne migliorate in fibra di carbonio. I ricercatori hanno testato tubi con un diametro esterno di 6 mm e una lunghezza di 150 mm. Mostrano grandi vantaggi e potenzialità per il raffreddamento di una varietà di componenti elettronici e sistemi di alimentazione, soprattutto dove sono richiesti un peso ridotto e un'elevata resistenza alla corrosione.

"La sezione del condensatore, la parte fredda del tubo di calore potenziato al grafene, può essere sostituito da un dissipatore di calore o da una ventola per rendere il raffreddamento ancora più efficiente se applicato in un caso reale, " spiega Ya Liu, dottorato di ricerca Studente presso il Laboratorio di materiali e sistemi elettronici di Chalmers.