استفاده از نوار‌های گرافن برای خنک‌کردن دستگاههای الکترونیکی

[hedy]

تاریخ انتشار : سه شنبه, 23 تیر 1394

محققان دانشگاه صنعتی چالمرز روشهای موثر خنک‌کردن وسایل الکترونیک را با استفاده از نوار‌های گرافنی توسعه داده‌اند.

نوار‌های گرافنی دارای ظرفیت هدایت حرارتی است که چهار‌ برابر مس است. علاوه بر این نوار گرافن قابل اتصال به قطعات الکترونیکی ساخته شده از سیلیکون است که این برتری قابل توجهی نسبت به گرافن معمولی به حساب می‌آید.

در سیستم‌های الکترونیکی امروزی به دلیل تقاضای روز‌افزون از کارایی آنها، گرمای زیادی انباشته می‌شود. از بین بردن مقدار اضافی گرما برای افزایش طول عمر وسیله‌ی الکترونیکی کارآمد خواهد‌بود. با توجه به مطالعات پژوهشگران آمریکایی حدود نیمی از انرژی موردنیاز برای اجرای سرور‌های رایانه‌ای، صرف خنک‌کردن دستگاه می‌شود.

چندین سال پیش تیم تحقیقاتی به رهبری یوهان لیو، استاد دانشگاه صنعتی چالمرز سوئد نشان دادند گرافن می‌تواند اثر خنک‌کنندگی در وسایل الکترونیکی که مبتنی بر سیلیکون است داشته باشد که این نقطه‌ی شروع پژوهشهای اخیر بود.

اما یوهان لیو می‌گوید: واضح است، این روش نمی‌تواند برای خلاص شدن از گرمای اضافی دستگاه‌های الکترونیکی کارآمد باشد، زیرا گرافن فقط شامل چند لایه اتمهای رسانای حرارتی می‌باشد و اگر لایه‌های بیشتری به گرافن اضافه شود، مشکلاتی به همراه خواهد‌ داشت که یکی از آنها مسئله‌ی چسبندگی است.

بعد از افزایش اتمهای گرافن، گرافن دیگر به سطح دستگاه سیلیکونی پایبند نخواهد بود و فقط پیوندی ضعیف از جنس واندروالس بین اتمها برقرار می شود.

وی اضافه کرد: ما در حال حاضر این مشکل را با پیوند کووالانسی قوی بین نوار‌های گرافن و سطح دستگاه الکترونیکی مبتنی بر سیلیکون مدیریت کردیم و پس از انجام آزمایشاتی توانسته‌ایم به سطوح رسانایی گرمایی 1600 w/mk برسیم.

به عقیده‌ی یوهان‌لیو نوارهای گرافن می‌توانند مسیر دستیابی به تجهیزات الکترونیکی پایدار را با توان بالا کوچکتر، سریعتر و با بازدهی بیشتر انرژی هموار کند.

اخبارعلمی - باشگاه خبرنگاران