Pesquisadores da Chalmers University of Technology, Suécia, descobriram que tubos de calor à base de grafeno podem ajudar a resolver os problemas de resfriamento de eletrônicos e sistemas de energia usados ​​em aviônica, centros de dados e outros eletrônicos de potência.

“Os tubos de calor são uma das ferramentas mais eficientes para este fim, por causa de sua alta eficiência e capacidade única de transferir calor por uma grande distância, "diz Johan Liu, Professor de Produção Eletrônica, no Departamento de Microtecnologia e Nanociência da Chalmers.

Os resultados, que também envolveu pesquisadores na China e na Itália, foram publicados recentemente no jornal de acesso aberto Nano Select .

Eletrônicos e data centers precisam ser resfriados com eficiência para funcionarem corretamente. Os tubos de calor aprimorados com grafeno podem resolver esses problemas. Atualmente, tubos de calor são geralmente feitos de cobre, alumínio ou suas ligas. Devido à densidade relativamente alta e capacidade limitada de transmissão de calor desses materiais, os tubos de calor estão enfrentando sérios desafios em futuros dispositivos de energia e data centers.

Grandes data centers que oferecem, por exemplo, serviços bancários digitais e sites de streaming de vídeo, são extremamente intensivos em energia, e um culpado ambiental com emissões maiores do que a indústria da aviação. Reduzir a pegada climática desta indústria é, portanto, vital. As descobertas dos pesquisadores aqui podem dar uma contribuição significativa à eficiência energética para esses data centers, e em outras aplicações também.

O tubo de calor aprimorado com grafeno exibe um coeficiente de transferência térmica específico que é cerca de 3,5 vezes melhor do que o tubo de calor à base de cobre. As novas descobertas abrem caminho para o uso de tubos de calor aprimorados com grafeno em aplicações de resfriamento leves e de grande capacidade, conforme exigido em muitas aplicações, como aviônica, eletrônica automotiva, laptops, aparelhos, centros de dados, bem como eletrônicos espaciais.

Os tubos de calor aprimorados com grafeno são feitos de filmes montados com grafeno de alta condutividade térmica auxiliados por superfícies internas aprimoradas com vime de fibra de carbono. Os pesquisadores testaram tubos de 6 mm de diâmetro externo e 150 mm de comprimento. Eles apresentam grandes vantagens e potencial para resfriamento de uma variedade de sistemas eletrônicos e de energia, especialmente onde são necessários baixo peso e alta resistência à corrosão.

"A seção do condensador, a parte fria do tubo de calor aprimorado com grafeno, pode ser substituído por um dissipador de calor ou um ventilador para tornar o resfriamento ainda mais eficiente quando aplicado em um gabinete real, "explica Ya Liu, Ph.D. Aluno do Laboratório de Materiais e Sistemas Eletrônicos da Chalmers.