Vzduchové chlazení se snad konečně dočká pokroku. Pomůže grafenový systém heatpipe

Od doby rozšíření heatpipe trubic, které dokáží rychle odvádět teplo od zdroje tepla, jsme se nedočkali žádného pořádného vylepšení v oblasti vzduchového chlazení procesorů nebo grafických karet. Navíc i heatpipy mají omezení s maximálním teplem, které dokáží odvést a tak je nelze použít v tom nejnáročnějším použití u komponent, které generují obrovské množství tepla.

Vědci z Chalmers University of Technology ve Švédsku ale představili řešení, které by vzduchové chlazení mohlo posunout o velký kus dopředu. Zatímco standardně se používá pro heatpipe trubice měď nebo hliník s tepelnou vodivostí v oblasti 402 W/mK, respektive 237 W/mK při běžných podmínkách (atmosférický tlak, pokojová teplota), v případě grafenu je to přibližně 10× lepší, konkrétně až 5 000 W/mK při stejných podmínkách.

Heatpipe trubice funguje jednoduše - uvnitř se nachází voda či jiné látka a při výrobě se z trubice odsaje vzduch. Při zahřátí se kapalina přemění na plyn, který stoupá do chladnější oblasti, kde je trubice spojená s žebrováním a po snížení teploty plynu se opět přemění na kapalinu, která se dostane opět dolu ke zdroji tepla. Tento proces se neustále opakuje, dokud nedojde k nějakému úniku či poškození.

Klepněte pro větší obrázek

Protože je grafen zatím stále mnohem dražší než měď (100 dolarů za gram grafenu vs. 0,0079 dolaru za gram mědi), vědci vytvořili konstrukci nového typu heatpipy tak, aby byl grafen jen částí celé trubice. Ke konstrukci se totiž používá i uhlíkové vlákno. Samotný grafen má navíc další pozitivní vlastnosti - už při tloušťce 1 až 2 mikronů má tepelnou vodivost 2 500 W/mK, poskytuje zvýšenou mechanickou pevnou a také je odolnější vůči korozi.

Vytvořený prototyp heaptipy o délce 15 cm a průměru 6 mm byl z pohledu tepelné vodivosti 3,5× lepší než běžně používaná měděná varianta o stejné velikosti.

Zatím není jasné, kdy by výroba takových grafenových heatpipe trubic mohla začít a jaká bude cena. Lze ale předpokládat, že nejdříve se objeví tam, kde jsou důležité vlastnosti jako možnost menších heatpipe s nižší hmotností (třeba letecký a vesmírný průmysl) a vyšší cena není tak důležitá.

Černé chladiče Noctua Chromax

Diskuze (9) Další článek: Anketa: Česká pošta slibovala revoluci. Dorazily vám podzimní nákupy z AliExpressu do 14 dnů?

Témata článku: Technologie, Výzkum, Grafické karty, Procesory, Švédsko, Výroba, Grafen, Trubice, Konstrukce, Množství tepla, Dolar, Měď, Chlazení, Vodivost, Teplo, Grafické karty na Heureka.cz