Miniatyriserad kryokylare baserad på grafen (avslutat)

Alternerande lager av varma och kalla porösa grafenbaserade filmer. Filmerna är termiskt isolerade i horisontell led men termiskt ledande mot respektive basplatta i vertikal led.

APR Technologies lab

Alternerande lager av varma och kalla porösa grafenbaserade filmer. Filmerna är termiskt isolerade i horisontell led men termiskt ledande mot respektive basplatta i vertikal led.

APR Technologies lab

Syfte och mål
Syftet med projektet är att använda grafen för att utveckla en kritisk komponent för kryokylning (miniatyriserad kompressor), helt utan rörliga delar som drivs med termisk energi, samt att framställa tunna grafen-aerogel-grafen-laminat.

Projektet är en fortsättning på ett tidigare påbörjat samarbete mellan APR Technologies AB i Enköping, Chalmers och SHT Smart High-Tech AB i Göteborg. Målet är att förbättra dagens miniatyriserade kylsystem genom att göra dem mer tillförlitliga och billigare.

Effekter och resultat
APR Technologies AB utvecklar en miniatyriserad kompressor för kryokylsystem, helt utan rörliga delar, som drivs med termisk energi. Grafenbaserade filmer ses som ett lämpligt material för att en kritisk komponent skall kunna säkerställa kompressorns behov av en internt extremt hög termisk ledningsförmåga. Det är egentligen kombinationen av mycket hög värmeledningsförmåga och möjligheten till en anpassad permeabilitet för gaser som gör grafen till en unik materialkandidat. I projektet har vi tagit ett stort tekniskt kliv framåt för detta.

Grafenbaserade filmer har tagits fram av SHT Smart High-Tech och Chalmers, med egenskaper som är bättre än de kommersiellt tillgängliga alternativen. Materialet är nu flexiblare, mer lätthanterligt och har en jämnare tjocklek. Dessa filmer har integrerats med övriga ingående material för att för första gången påvisa gaskompression i en integrerad och seriekopplad kaskad av Knudsenkompressorer. Kompressorn har även itererats samt optimerats genom datorsimulering. Under integrationsarbetet har även nya metoder för att bearbeta aerogelkompositer utvecklats.

De uppsatta målen nåddes till 90%. Det praktiska arbetet visade sig mer kostsamt och tidsödande varför målsättningen reviderades. De grafenbaserade filmerna som användes uppfyllde de termiska kraven, men var svåra att hantera.

Framtiden för grafen inom detta tillämpningsområde ser ljus ut, men innehåller mer utvecklingsarbete med vidare optimering av alla ingående komponenter. Vi har diskuterat projektet med en potentiell internationell kund, men inte etablerat ett formellt samarbete kring detta.

Utlysning:
Förstudieprojekt samt Forsknings- och Innovationsprojekt 2015

Projektpartners: APR Technologies AB, Chalmers och SHT Smart High-Tech AB

Projektledare: Peter Nilsson, APR Technologies

E-mail: peter.nilsson@aprtec.com

Bidrag: 1 838 500 kr

Projektets löptid: 2015 - 2016

Relaterade projekt:
Förstudie på Miniatyriserad kryokylare baserad på grafen (avslutat)

Relaterade styrkeområden:

Med stöd från: