Os tubos de calor de grafeno proporcionarão um aumento de três vezes na dissipação de calor a um preço cósmico

Cientistas da Suécia propuseram algo melhor do que tubos de calor de cobre para remover o calor de componentes eletrônicos, um elemento essencial de sistemas de resfriamento eficientes. Em vez do cobre, foi proposto o uso de grafeno – o aumento na eficiência de remoção de calor será de até 3,5 vezes. Mas o preço da emissão limitará o uso de tais tubos de calor, porque um grama de grafeno hoje custa cerca de US $ 20. O espaço e a aviação pagarão por isso sem piscar.

Sistema de refrigeração baseado em tubos de calor de cobre. Fonte da imagem: Thermalright

O desenvolvimento foi apresentado por cientistas da Chalmers University of Technology, na Suécia, na criação da qual foram auxiliados por colegas da Itália e da China. O heat pipe em grafeno condutor de calor é leve e macio, por isso é reforçado por dentro com uma mola metálica e fibras longitudinais de carbono, o que permite manter a sua forma e garantir a livre circulação de refrigerantes e vapores.

O princípio de funcionamento de um tubo de grafeno é igual ao de cobre. Na extremidade quente, o refrigerante passa para a fase gasosa da substância e, na extremidade fria, ele se condensa em um líquido e retorna ao ponto de aquecimento. Na extremidade fria, você também pode fornecer um radiador e um sistema ativo de remoção de calor, mas o objetivo deste desenvolvimento é remover com eficiência o calor de locais de difícil acesso na eletrônica, onde você não pode usar radiadores especialmente.

Estrutura do tubo de calor de grafeno. Fonte da imagem: Chalmers University of Technology / Phys.org

A condutividade térmica do grafeno está na faixa de 3.000 a 5.000 W / mK em temperatura ambiente. A condutividade térmica do cobre é de cerca de 400 W / m · K a 20 ° C. Não há dúvida de que, com tais parâmetros, a eficiência dos tubos de calor de grafeno deve ser maior do que a eficiência dos tubos de calor de cobre. De fato, no experimento realizado com um tubo de calor de grafeno de 150 mm de comprimento e 6 mm de diâmetro externo, o coeficiente de transferência de calor acabou sendo cerca de 3,5 vezes melhor do que o de um tubo de calor semelhante à base de cobre.

É improvável que tais tubos entrem nos sistemas de resfriamento de PCs desktop, mas podem muito bem ser registrados em laptops finos se o desenvolvimento atingir a implementação comercial.