El grafeno proporciona una refrigeración eficiente en la electrónica

Una capa de grafeno puede reducir la temperatura de trabajo en puntos de acceso dentro de un procesador hasta en un 25 por ciento - lo que puede prolongar la vida útil de las computadoras y otros aparatos electrónicos. Un grupo internacional de investigadores, dirigido por la Chalmers University of Technology en Suecia, son los primeros en el mundo en demostrar que el grafeno tiene un efecto de disipación de calor en la electrónica a base de silicio.

"Este descubrimiento abre la puerta a una mayor funcionalidad y continúa empujando los límites cuando se trata de miniaturizar la electrónica ", dijo el profesor Johan Liu de Chalmers quien dirige el proyecto de investigación internacional.

Los sistemas electrónicos modernos generan una gran cantidad de calor, sobre todo debido a la demanda creciente de más y más funcionalidad. Es importante ser capaz de eliminar el calor generado de una manera eficiente para mantener la larga vida útil del sistema. Una regla de oro es que a 10 grados Celsius de aumento de la temperatura de trabajo reduce a la mitad la vida útil de un sistema electrónico .

Durante el estudio, los investigadores se centraron en la reducción de la temperatura en la pequeñas áreas donde las partes electrónicas trabajan con mayor intensidad - como el interior de un procesador, por ejemplo. Estos pequeños hotspots se encuentran en todos los aparatos electrónicos. Se encuentran en una micro o nano escala , es decir, la milésima parte de un milímetro o menos.

"La temperatura normal de trabajo en los puntos de acceso que se hayan enfriado, con una capa de grafeno ha variado desde 55 hasta 115 grados Celsius. Hemos sido capaces de reducir este hasta 13 grados, lo que no sólo mejora la eficiencia energética , sino que también se extiende la vida útil de la parte electrónica ".

La refrigeración eficiente es un reto importante en muchas aplicaciones diferentes, tales como la electrónica de automoción, electrónica de potencia , computadoras, estaciones de radio base y en varios diodos emisores de luz, o las luces LED. En los sistemas electrónicos para automóviles, un dispositivo único en el sistema de encendido puede bombear hasta 80 W continuos y en la etapa transitoria de hasta 300 W (en menos de 10 nanosegundos). Los dispositivos LED pueden tener una intensidad térmica casi a la par con el sol, hasta 600 W/cm2 debido a su tamaño extremadamente pequeño.

Un enfriamiento superior de la electrónica puede ofrecer enormes ventajas. Según un estudio realizado en los EE.UU. sobre la base de los datos de 2006, alrededor del 50 por ciento de la electricidad total utilizada para ejecutar servidores de datos continúa enfriando los sistemas.



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