Computers die uitgerust zijn met chips van grafeen kunnen draaien zonder ventilators. Dat blijkt uit onderzoek van de Universiteit van Illinois. Transistors die gemaakt zijn van dat materiaal hebben volgens de wetenschappers een koelend effect op nanoschaal. De chips kunnen zichzelf daarom koelen.

Zelfkoelende eigenschappen

De elektriciteit die door chips loopt genereert normaal gesproken hitte, vandaar dat chips die meer data verwerken en groter zijn zoals cpu’s en gpu’s gekoeld moeten worden met een ventilator. Professor William King legt uit dat dat komt omdat “de hitte die door de elektriciteit gegenereerd wordt, veel groter is dan de snelheid waarmee zo’n materiaal zichzelf kan koelen”.

Dat geldt volgens hem niet alleen voor silicium (waar nu veel chips van gemaakt worden) maar voor alle materialen.

De groep onderzoekers ontdekte dat dit bij grafeen anders ligt. Het zelfkoelende effect van het materiaal is daar namelijk veel groter. Dat kan volgens de Amerikanen betekenen dat de chip helemaal geen koeling nodig heeft. Dat doet het grafeen namelijk al uit zichzelf. Dit betekent bovendien dat de chip niet oververhit kan raken.

'Kennis staat nog in kinderschoenen'

Door de punt van een microscoop als temperatuurmeter te gebruiken, waren de wetenschappers voor het eerst in staat om meer over de thermoelektrische eigenschappen van het materiaal te weten te komen. Wetenschappers waren daar tot nog toe niet toe in staat vanwege de zeer kleine afmetingen van het materiaal.

Professor Eric Pop stelt dat de kennis over grafeen als materiaal nog steeds in de kinderschoenen staat. Zeker als het gaat om thermoelektrische eigenschappen. Hij stelt echter dat schattingen en projecties voorspellen dat die eigenschappen vergroot worden als de technologie voor chips die van grafeen zijn gemaakt verbetert.

Nobelprijs

Grafeen is een vlak van koolstofatomen met de dikte van één atoom. Het ziet er uit als een bijenraat. De unieke eigenschappen maakt het één van de sterkste materialen is die momenteel bekend zijn. Het is bovendien één van de snelste halfgeleiders die bekend is, ruim honderd keer zo snel als silicium.

De Russische Nederlander Andre Geim won in 2010 de Nobelprijs voor Natuurkunde met het onderzoek dat hij samen met Konstantin Novoselov uitvoerde naar grafeen.