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.
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.
Zudem interessiert ja auch in erster Linie nicht die Leitfähigkeit, sondern der Wärmeübergangskoeffizient. Den Wärmetransport vom Halbleiter weg übernimmt mittlererweile eh die Heatpipe.
Wer hat die tiefen Preise in PC-cooling erfeunden?
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.
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.
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...