Graphenbasierter Film kühlt überhitzte Elektronik

Forscher der Chalmers University http://www.chalmers.se/  haben eine Methode entwickelt, die Elektronik mit Hilfe des Wundermaterials Graphen effizient kühlt. Der dafür entwickelte Graphenfilm hat eine thermische Leitfähigkeit, die viermal höher ist als diejenige von Kupfer.

Kühlung als Entwicklungstreiber

Um die Lebensspanne der Elektronik zu erhöhen, ist es wichtig, sich der Überschusshitze effizient zu entledigen. Dies bringt in weiterer Folge auch eine signifikante Reduktion des Energieverbrauchs mit sich. Wie wichtig eine effizientere Kühlung ist, ermittelte eine amerikanische Studie: Sie zeigt, dass die Hälfte der gesamten Energie nur dazu verwendet wird, die Computer-Server zu kühlen.

Nachdem schon vor Jahren das Kühlpotential des Graphen für siliziumbasierte Elektronik entdeckt wurde, konnten die Forscher die Ineffizienz der Kühlung durch eine reine Graphenkühlung mit einer neu entwickelten Methode beseitigen.

Kühlung als Entwicklungstreiber

„Wir haben nun das Problem beseitigt, indem wir kovalente Bindungen zwischen dem Graphenfilm und der Oberfläche – einem elektronischen Bauteil aus Silizium – gebildet haben“, meint dazu Johan Liu, führender Forscher des Projekts.

Das wurde erreicht durch einen Film aus Siliziumwasserstoff (Silan), der sich zwischen den Graphen und die elektronischen Komponenten legt. Diese Verbindung verdoppelt dabei auch die thermische Leitfähigkeit.

„Diese Tatsache kann für mehrere Verwendungszwecke genutzt werden. Ein Beispiel wäre die Integration eines graphenbasierten Films in mikroelektronische Geräte und Systeme – wie LEDs, Laser, Radiofrequenzkomponenten – für Kühlzwecke. Solche Filme könnten auch den Weg für leistungsfähigere elektronische Geräte ebnen“, ist Liu überzeugt.