Anmelden mit
Registrieren | Anmelden

Graphen verbessert Kühlkörper-Effizienz um 25 Prozent

Von , Douglas Perry - Quelle: NC State | B 15 kommentare

Wissenschaftler haben eine Möglichkeit entdeckt, wie man Halbleiter viel effizienter als mit traditionellen Kupfer-basierten Kühlkörpern kühlen kann.

Laut Jag Kasichainula, einem Professor für Material- und Ingenieurswissenschaften an der US-amerikanischen Universität NC State, könnte Graphen der Schlüssel für die Verbesserung simpler Kühlmethoden sein.

Die Wissenschaftler entwickelten einen Kühlkörper aus einer Kupfer-Graphen-Mischung, der mit einem Indium-Graphen-Film an einem "elektronischen Gerät" angebracht war. In Tests zeigte sich, dass dank der verbesserten Leitfähigkeit durch die Graphen-Verwendung Hitze rund 25 Prozent schneller als bei einem Kühler aus reinem Kupfer abgeführt werden konnte. Kasichainula merkte außerdem an, dass Graphen billiger ist als reines Kupfer, was die Kosten von Kühlkörpern senken sollte.

In einer Veröffentlichung in der aktuellen April-Ausgabe von Metallurgical and Materials Transactions B, einem Archiv-Journal für Metallurgie und Materialwissenschaften, beschrieben die Forscher, dass ein 200 Mikrometer dünner Kupfer-Graphen-Film eine thermische Leitfähigkeit von 460 Watt pro Meter und Kelvin (W/mK) hat, während elektrolytisches Kupfer bei 27°C nur auf 380 W/mK kommt.

Die Leitfähigkeit der Kupfer-Graphen-Mischung erhöht sich bei niedrigen Temperaturen und verringert sich bei deutlich höheren Temperaturen: Laut Kasichainula liegt die thermische Leitfähigkeit bei -23°C bei 510 W/mK und bei 77°C bei 440 W/mK.

Kommentarbereich
Kommentieren Alle 15 Kommentare anzeigen.
Sortieren nach: Neueste zuerst | Älteste zuerst
  • MarkusGathome , 13. April 2012 20:07
    Umso Wärmer umso schlechter? Also immer noch kein Ersatz für flüssigen Stickstoff....
  • mf-tribun , 13. April 2012 21:08
    etwas ähnliches habe ich auch gerade gedacht. irgendwie ist der text ein wiederspruch insich. je höer die temp desto schlechter wie wärmelableitung. aber genau darauf kommts ja an bei computern. je höer die temp desto besser und schneller muss die wärme auch abgeleitet werden, das wäre dann wohl eine neuerung. sicher ist laut den werten in der news die leitfähigkeit trozdem besser als bei kupfer, aber irgendwie ist das doch durch die absinkene leitfähiglkeit genau das gegenteil von dem was man eigentlich bräuchte.
  • shadowzed , 13. April 2012 21:17
    naja denke wird auf jeden in heim ode büro pc anwendung finden da wir keine 100° cpu verwenden! die tendenz geht eh richtung 35° durchschnitt!
  • camini@1337249025@guest , 13. April 2012 23:36
    Im Artikel steckt ein kleiner Irreführer? ( bzw. es fehlt ein Vergleich! )
    Bei 77°C hat das Graphen-Metall immer noch 60W/mK mehr Wärmeabfuhr als Kupfer bei 27°C.
    Nehme ich dazu an, dass Kupfer bei steigender Temperatur ebenso weniger hat, ist es bei weniger Materialkosten aber in jedem Fall eine lohnende Sache - auch wenn das natürlich nicht an den Stickstoff rankommt, der ist aber kein Vergleich zum Kühlkörper, denn Stickstoff wird "verbraucht" und verursacht laufende Kosten.
  • MisterWho@guest , 14. April 2012 02:32
    Die wichtigste Frage wird aber immer noch bleiben: Was kostet es in der Massenproduktion. :/ 
  • mf-tribun , 14. April 2012 03:06
    je mehr produziert wird desto biulliger, ist doch immer so
  • bensen , 14. April 2012 13:04
    Ist ja schön, dass Graphen billiger sein soll als Kupfer. Nur lautet die Frage anders. 1. ist graphen auch billiger als Alu? und 2. ist die Herstellung von Kühlern aus Graphen auch billiger? Alu und Kupfer lassen sich leicht verarbeiten. Graphen auch?

    Zudem interessiert ja auch in erster Linie nicht die Leitfähigkeit, sondern der Wärmeübergangskoeffizient. Den Wärmetransport vom Halbleiter weg übernimmt mittlererweile eh die Heatpipe.
  • Graphik@guest , 14. April 2012 19:00
    was zur Hölle ist Graphen?
  • echoez , 14. April 2012 21:34
    www.gidf.de
  • grubbel@guest , 14. April 2012 23:36
    Und dann kommt Arctic Cooling und verkauft die Kühlkörper nach deren oder änlichem prinzip um 50% günstiger & 6 jahren Garantie.
    Wer hat die tiefen Preise in PC-cooling erfeunden?
  • grubbel@guest , 14. April 2012 23:37
    ups minus E in erfunden :-)
  • Derfnam , 15. April 2012 22:20
    Moinsen.
    Muß die Firma sein, die weiterhin völlig unfähig ist, mal wenigstens einen Kühler auf den Markt zu bringen, der auch mal 125 W und mehr wegschaffen kann, ohne dabei zu kollabieren, was diese Bande nicht davon abhält, ihren Rappelzappelmüll mit Werten von 130W zu bewerben.
  • sniffer@guest , 16. April 2012 00:54
    Wie wird flüssiger Stickstoff an die CPU angekoppelt? Direkt, also einfach drüber laufen lassen (das Rohr über der CPU "fluten") oder ist da an dem Rohr noch eine (Kupfer-) Platte? Wenn da eine Platte dran ist, lohnt das auch für kühlen mit flüssigem Stickstoff, oder?
  • andre9911@guest , 16. April 2012 10:52
    Mich interressiert zusätzlich wie umweltfreundlich das ganze in der Produktion ist und wie gut es wiederverwertet werden kann.
    Ich finde, das ist mitlerweile ein ultra wichtiger factor, damit wir unseren Kindern auch noch eine Welt bieten können mit der Sie was anfangen können.
  • TGH1978 , 18. April 2012 15:15
    An sich eine echt interessante Idee, allerdings glaube ich das es noch einiges an Entwicklung brauchen wird. Soweit ich weiß steckt die Herstellung von Graphen noch in den Kinderschuhen!
    Bis vor wenigen Jahren ging man doch in der Thermodynamik noch davon aus, das eine zweidimensionale Kohlenstoff Strukturen in der Praxis nicht möglich wäre. Das gelang doch erstmalig überhaupt erst so vor ca. 2-3 Jahren...
Ihre Reaktion auf diesen Artikel