Chercheurs de l'Université de technologie Chalmers, Suède, ont découvert que les caloducs à base de graphène peuvent aider à résoudre les problèmes de refroidissement de l'électronique et des systèmes d'alimentation utilisés en avionique, centres de données et autres appareils électroniques de puissance.

"Les caloducs sont l'un des outils les plus efficaces à cet effet, en raison de leur haute efficacité et de leur capacité unique à transférer la chaleur sur une grande distance, " dit Johan Liu, Professeur de production électronique, au Département de Microtechnologie et Nanosciences à Chalmers.

Les résultats, qui impliquait également des chercheurs en Chine et en Italie, ont été récemment publiés dans la revue en libre accès Sélection nano .

L'électronique et les centres de données doivent être refroidis efficacement pour fonctionner correctement. Les caloducs améliorés au graphène peuvent résoudre ces problèmes. Actuellement, les caloducs sont généralement en cuivre, aluminium ou leurs alliages. En raison de la densité relativement élevée et de la capacité de transmission de chaleur limitée de ces matériaux, Les caloducs sont confrontés à de sérieux défis dans les futurs appareils électriques et centres de données.

De grands centres de données qui fournissent, par exemple, services bancaires numériques et sites Web de streaming vidéo, sont extrêmement énergivores, et un coupable environnemental avec des émissions plus importantes que l'industrie de l'aviation. La réduction de l'empreinte climatique de cette industrie est donc vitale. Les découvertes des chercheurs ici pourraient apporter une contribution significative à l'efficacité énergétique de ces centres de données, et dans d'autres applications aussi.

Le caloduc amélioré au graphène présente un coefficient de transfert thermique spécifique qui est environ 3,5 fois meilleur que celui du caloduc à base de cuivre. Les nouvelles découvertes ouvrent la voie à l'utilisation de caloducs améliorés au graphène dans des applications de refroidissement légères et de grande capacité, comme requis dans de nombreuses applications telles que l'avionique, électronique automobile, ordinateurs portables, combinés, centres de données ainsi que l'électronique spatiale.

Les caloducs améliorés en graphène sont constitués de films assemblés en graphène à haute conductivité thermique assistés de surfaces intérieures améliorées en osier en fibre de carbone. Les chercheurs ont testé des tuyaux de 6 mm de diamètre extérieur et de 150 mm de longueur. Ils présentent de grands avantages et un potentiel de refroidissement d'une variété de systèmes électroniques et électriques, en particulier lorsqu'un faible poids et une résistance élevée à la corrosion sont requis.

"La partie condenseur, la partie froide du caloduc amélioré au graphène, peut être remplacé par un dissipateur thermique ou un ventilateur pour rendre le refroidissement encore plus efficace lorsqu'il est appliqué dans un cas réel, " explique Ya Liu, doctorat Etudiant au Laboratoire Matériaux et Systèmes Electroniques de Chalmers.