Graphene giúp tăng hiệu năng tản nhiệt lên đến 3,5 lần so với đồng, nhưng tại sao chúng ta vẫn chưa dùng?

Đồng và nhôm là 2 vật liệu thường được dùng để chế tạo những bộ tản nhiệt cho linh kiện PC, nhưng trong một số trường hợp thì chúng vẫn chưa thể đáp ứng được nhu cầu của người dùng do gặp phải những hạn chế nhất định. Nhưng tin vui là các nhà khoa học tại Đại học Công nghệ Chalmers ở Thụy Điển có vẻ như đã tìm ra giải pháp cho vấn đề này, đó là chuyển sang sử dụng graphene và sợi carbon (carbon fiber) để làm các ống dẫn nhiệt (heatpipe), từ đó giúp cải thiện đáng kể hiệu năng.

Để tìm hiểu về cách các ống dẫn nhiệt hoạt động, cũng như vì sao bộ tản nhiệt càng xịn càng có nhiều ống thì anh em có thể tham khảo thêm trong bài viết này nhé. Độ dẫn nhiệt của đồng là khoảng 400W/mK ở áp suất khí quyển và 20^oC. Còn đối với graphene thì độ dẫn nhiệt rơi vào khoảng 3000 – 5000W/mK ở nhiệt độ phòng.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers cùng với những nhà khoa học tại Trung Quốc và Ý đã chỉ ra rằng các tấm phim graphene có khả năng tăng khả năng dẫn nhiệt của ống heatpipe, từ đó cải thiện hiệu năng làm mát. Và để tăng hiệu quả thì mặt trong của những ống này sẽ được lót thêm một lớp sợi carbon nữa. Đặc biệt là ống dẫn nhiệt này vẫn tương thích tốt với heatsink và quạt tản nhiệt truyền thống luôn nhé.

Họ cũng đã tiến hành thử nghiệm với đoạn ống dài 150 mm, đường kính 6 mm và ghi nhận hệ số truyền nhiệt tốt hơn khoảng 3,5 lần so với một chiếc ống tương tự làm bằng đồng. Tuy nhiên, cái gì cũng có cái giá của nó anh em ạ. Theo ước tính thì graphene có mức giá khoảng 100 USD/gram; trong khi đó đồng chỉ có 0,0079 USD/gram mà thôi (tại thời điểm tháng 12/2020). Có thể ống dẫn nhiệt sẽ không cần quá nhiều graphene, nhưng kiểu gì thì giá thành cũng sẽ bị đội lên rất nhiều khiến người tiêu dùng khó tiếp cận sản phẩm.

Vả lại, tản nhiệt dành cho những bộ PC desktop cũng đã có những phiên bản to nạc, trang bị nhiều quạt giúp tăng hiệu năng sẵn rồi nên vẫn chưa thể hợp thức hóa tản nhiệt graphene trong trường hợp này. Nhưng đối với những trường hợp có yêu cầu khắt khe về không gian lẫn trọng lượng như điện tử hàng không, ôtô thì graphene có thể sẽ là giải pháp tối ưu nhất trong tương lai.

Nguồn: tom’s HARDWARE