最近，由瑞典chalmers科技大學研究團隊主導，并由包括中國的復旦、上海大學和意大利研究人員共同參與的電力電子系統冷卻研究成果發表在開放性國際期刊Nano Select上，他們制備了石墨烯基熱管可以幫助解決傳熱散熱問題。

譯者注：

熱管（heat pipe）技術以前被廣泛應用在宇航、軍工等行業，自從被引入散熱器制造行業，使得人們改變了傳統散熱器的設計思路，擺脫了單純依靠高風量電機來獲得更好散熱效果的單一散熱模式，采用熱管技術使得散熱器即便采用低轉速、低風量電機，同樣可以得到滿意效果，使得困擾風冷散熱的噪音問題得到良好解決，開辟了散熱行業新天地。

典型的熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，在加熱熱管的蒸發段，管芯內的工作液體受熱蒸發，并帶走熱量，該熱量為工作液體的蒸發潛熱，蒸汽從中心通道流向熱管的冷凝段，凝結成液體，同時放出潛熱，在毛細力的作用下，液體回流到蒸發段。這樣，就完成了一個閉合循環，從而將大量的熱量從加熱段傳到散熱段。

但是，目前熱管通常由銅、鋁或其合金制成。由于這些材料相對較高的密度和有限的傳熱能力，熱管在未來的電力設備和數據中心中面臨著嚴峻的挑戰。例如，提供數字銀行服務和視頻流媒體網站的大型數據中心能耗極高，是一個比航空業排放更多的環境罪魁禍首。因此，減少該行業的氣候足跡至關重要。研究人員在這里的發現可能對這些數據中心以及其他應用做出重大的節能貢獻。

石墨烯增強熱管可以有效地冷卻電力電子設備（圖片來源：chalmers大學官網）

石墨烯增強熱管的比傳熱系數比銅基熱管高3.5倍。這項新發現為石墨烯增強熱管在輕量化和大容量冷卻應用中的應用鋪平了道路，正如航空電子、汽車電子、筆記本電腦、手機、數據中心以及空間電子等許多應用所要求的那樣。石墨烯增強熱管是由高導熱石墨烯組裝而成的薄膜，輔以碳纖維芯增強內表面。研究人員測試了外徑為6mm、長度為150mm的管道。它們在各種電子和電力系統的冷卻方面顯示出巨大的優勢和潛力，特別是在需要低重量和高耐腐蝕性的場合。“石墨烯增強熱管的冷部分可以用散熱器或風扇代替，以使冷卻更有效。”，研究人員解釋。

論文地址：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/nano.202000195

編譯：YUXI