Ny grafenförstärkt kylteknik för 5G-tillämpningar

Sammanfattning

IKT-systemen fortsätter att bli mer kompakta, mer funktionella och kraftfullare. Detta leder till högre värmeflöden och gör det svårare att hålla temperaturen på optimal nivå under drift. Målet med projektet är att utveckla och verifiera effektiviteten av grafenförstärkt kylningsteknik med grafenbelagda skumbaserade vekstrukturer för tillämpningar av ICT 5G trådlösa radioprodukter. Grafenskummet är designadt och tillverkadt via patenterad teknologi som kan erbjuda extremt stort ytvolymförhållande för effektiv värmeöverföring. Målet är att öka och förbättra kylprestandan med en faktor på 50 % när det gäller sänkning av korsningstemperaturen.

Den föreslagna tekniken ger en stor potential att minska energiförbrukningen samtidigt som den bibehåller samma prestanda och på så sätt bidrar till ett hållbart samhälle. Om det lyckas kommer detta projekt att ha en enorm inverkan på mängden grafenmaterial som används och på energiförbrukningsaspekten. Detta förslag involverar Huawei Technologies Sweden, Kungliga Tekniska Högskolan och SHT Smart High-Tech (SHT). SHT kommer att vara projektkoordinator och ansvara för övergripande förvaltning, design, tillverkning och karakterisering av de grafenskumförstärkta vekstrukturerna med överlägsen värmeledningsförmåga och kompressibilitet och dess bindningsprocesser till substratet såväl som den övergripande mikrostrukturen och mekaniska karakteriseringen. KTH kommer att fokusera på termisk karakterisering baserat på deras unika tre-omega-teknologi. Huawei kommer att ansvara för generell prestandaspecifikation, testuppsättningsdesign och ge idéer och riktlinjer för testning och utföra systemnivåkarakterisering. Detta projekt är ett 18 månader långt innovationsprojekt som startar 2022-03-01.

Abstract in English

Novel graphene enhanced cooling technology for ICT 5G applications

ICT systems continue to become more compact, more function and more powerful. This leads to higher heat fluxes and makes it challenging to maintain temperatures at the optimal level during operation. The goal of the project is to develop and verify efficiency of graphene enhanced cooling technology using graphene coated foam-based wick structures for ICT 5G wireless radio products application.

The graphene foams are designed and fabricated via patented technology which can offer extremely large surface volume ratio for efficient heat transfer. The aim is to boost and improve the cooling performance by a factor of 50% in terms of junction temperature decrease. The technology proposed provides a great potential to decrease energy consumption while maintaining same performance, thus contributing to a sustainable society. If successful, this project will have a huge impact on the amount of graphene materials used and on the energy consumption aspect. This proposal involves Huawei Technologies Sweden AB(HW), KTH Royal Institute of Technology and SHT Smart High-Tech (SHT). SHT will be the project coordinator and be responsible for overall management, designing, fabrication and characterization of the graphene foam enhanced wick structures with superior thermal conductivity and compressibility and its bonding processes to the substrate as well as the overall microstructure and mechanical characterization. KTH will focus on thermal characterization based on their unique three-omega technology. HW will be responsible for general performance specification, test set up design and provide ideas and guidelines for the testing and carry out system level characterization. This project is an 18-month Innovation project starting 2022-03-01.

Utlysning:
Samverkan kring kommersiella tillämpningar med grafen, 2021

Projektpartners: SHT Smart High-Tech, Huawei Technologies Sweden, KTH

Projektledare: Murali Murugesan, SHT Smart High-Tech

Projektform: Innovationsprojekt

Bidrag: 3 000 000 kr

Projektets löptid: Mars 2022 - augusti 2023

Relaterade styrkeområden: