News Zielgerichteter Wärmeabtransport mit PE

[Parwez]

Polymere sind in der Regel gute Isolatoren für Hitze und Elektrizität. Ein Forscherteam des Massachusetts Institute of Technology hat nun jedoch eine Möglichkeit gefunden, um Polyethylen (PE) zu einem ebenso guten Wärmeleiter, wie Metalle es sind, zu machen. Der Vorteil dabei: Der Wärmetransport erfolgt nur entlang einer Raumachse.

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[Qbix]

Scheint ja bald Alternativen auf dem Kühler-Markt zu geben :-) Mich würde interessieren, ob man damit nur die Heatpipes ersetzen oder evtl. auch ganze Kühlsysteme realisieren kann.

 

[paul1508]

Heatpipes sind so gut weil sie nicht mit Wärmeleitung sondern Wärmestrom funktionieren... Da wird nicht die Wärme über ein Medium übertragen sondern das warme Medium (Luft oder Wasser) und das geht wesentlich schneller. Außerdem sind Kupfer und Aluminium laut Artikel noch bessere Leiter also dürfte das wohl nicht relevant sein.

 

[bugmum]

Wenn noch eine Verbesserung eintritt vllt.

Aber wie gesagt die Wärme wird nur in eine Richtung geleitet, aber bei Kühlern ist es ja der Sinn eine Möglichst große Oberfläche zu haben, damit möglichst viel der Wärme verloren geht xD.......

 

[Steiner_mC]

...Kupfer und Aluminium laut Artikel noch bessere Leiter also dürfte das wohl nicht relevant sein.

Kommt auf das Einsatzgebiet an. Gerade im mobilen Sektor, lassen sich so vielleicht flexible Kühler realisieren bzw. selbige können mit Leitfähigen Material in Berührung kommen ohne das es zu einem Kurzschluss kommt.

 

[auweia]

Die Frage ist jetzt natürlich wie aufwendig die Produktion ist und wie groß die damit verbundenen Kosten sind. Auf jeden Fall eine neue Konkurrenz für Metallkühler. Nicht jetzt unbedingt CPU aber gibt ja noch genug alternative Einsatzmöglichkeiten.

 

[DYNAM!TE]

Ein hoch auf das MIT einfach nur genies

 

[Romido]

Gute Sache, da werden evtl. gesamte Kühlsysteme mit Richtungsabwärme möglich sein!

 

[M.E.]

Erstaunlich, was sich mit Polymeren so alles anstellen lässt.

Sehr praktisch ist, dass es nicht leitet, man es also in der E-Technik direkt an die Wärmeabgebenden Teile machen kann, ohne Kurzschlüsse o.ä. zu riskieren. Bei Kühlern aus Metall ist das ja hin und wieder ein Problem.

 

[ScoutX]

Immer ruhig mit den Spekulationen. Dies ist eher eine Machbarkeitsstudie.
Viele Materialien haben abhängig von der "Kristall"struktur gar nicht so schlechte Wärmeleitfähigkeiten.
Dass PE solche Eigenschaften besitzen kann, war bekannt.
Nur die Verarbeitung bzw. die Durchpolymerisation z.B. des PE ist chaotisch und wird so schnell auf der Erde nicht durchführbar sein, wenn überhaupt.
Der relativ feldfreie Weltraum ermöglicht deutlich kontrollierte chemische physikalische Bedingungen.

Persönlich würde ich sagen, war dies ein Sonntagsexperiment. Das RKM wurde nicht gebraucht und dann hat sich einer hingesetzt und probiert. Dann schnell mal ein Paper rausgehauen und gut ist.

Kein Grund zur Euphorie.

Die Ionenwindkühlung ist eher ein wahrscheinliches Produkt, als dass Plastik zur Kühlung eingesetzt wird.

 

[sanders]

also Heatpipes leiten, je nach art und preis, bis zu tausend mal so gut wärme ab wie etwa Kupfer...Da hat dieses Plastikzeugs noch einen laaaangen Weg vor sich. Also eher unwahrscheinlich für den PC Einsatz. Und warum auch? Man KÖNNTE mit Heatpipe Kühlern noch wesentlich besser Kühlen. Allerdings zu nicht tragbaren Produktions und daraus resultierenden Verkaufpreisen.
Und richtungsgebunden Wärmetransport können Heatpipes doch auch. Im grunde können die nichts anderes Es muss nur eine Seite Warm und die andere Seite im Verhältniss dazu Kalt sein.
Wo soll dann hier der Vorteil sein? (Ausser vielleicht Herstellungskosten)

 

[moorpheus]

also Heatpipes leiten, je nach art und preis, bis zu tausend mal so gut wärme ab wie etwa Kupfer...

und was ist mit Heatpipes aus... Kupfer?

 

[Opa-Knack]

Haha, ich lache mich scheckig! Der "News" fehlt doch einfach zu viel Hintergrundinformation, zum Beispiel, wie groß das STück PE gewesen ist, das "so toll wärmeleitend" sein soll. Wie ScoutX schon äußerte, da hat jemand mit seinem AFM rumgespielt und nen Paper draus gemacht, um seinen Hirsch-Faktor zu pushen.
Die Größenordnung ist fernab von jedweder Anwendung in makroskopischen Dimensionen. Bezweifle, dass da jemals was in Richtung Massenfertigung von CPU oder ähnlichen Kühlern kommt.

 

[Neo_Xsendra]

also manche kommtare will man einfach nciht lesen müssen ...

naja zum topic:

zielgerichteter wärmetransport wäre für solaranlagen ein quantensprung. wenn cih mich recht entsinne geht da gut 30% allein mal beim transport flöten , spannend

auch generell gesehen ist die idde mti der zielgerichteten wärmeleitung was sehr faszinierendes. stelt euch folgendes szenario mal vor:

dieses Pe wäre in großer menge und günstig herzustellen, gäbe es möglichkeiten im einsatz ausserhalb des elektronik segments? ja! da die wärmeleitung nur in eine richtung geht, könnte man das wasser von schwimmbädern, große gebäude oder auch privathäuser damit zu einem teil wärmen, da kein wärmeverlust eintritt, wenn es "draußen" kälter ist. Wasserleitungen von heizsystemen könnten aus den häusern verbannt werden und so rohrbrüchen vorgebeugt werden. generell könnten die großen fernwärme anlagen neu konzipiert werden! keine ausfälle mehr weis draussen zu halt ist, kein energieverlust beim transport der wärme ... klingt fantastisch oder?

ich mein, klar das ist zukunftsmusik, die wir wenn überhaupt wohl ausm altenheim noch mit ansehen, aber dennoch ergeben sich aus solchen forschungen enorme möglichkeiten.

aus der letzten "spielerei" entstand das konzept für solar(volt)zellen welche extrem flexibel sind und dabei 5x effektiver als heutige solarvoltanlagen!

zukunft wir kommen! oder was würdet ihr dazu sagen? jetzt bräuchten wir nurnoch eine revolution für den energie transfer ... immerhin gehen dafür zwischen 3 und 5 % (!!!!!) des produzierten stromes in deutschland drauf ... nur für die verlustleistung....

ermm ich schweife ab ^^;;;

schöne entwicklung jedenfalls!

 

[Sherman123]

Das ist seit zig Jahr(zehnt)en bekannt. Bahnbrechend ist diese Entdeckung jedenfalls nicht.

dieses Pe wäre in großer menge und günstig herzustellen, gäbe es möglichkeiten im einsatz ausserhalb des elektronik segments

PE ist DER Massenkunststoff schlechthin. Preis: <0.5€/kg

da die wärmeleitung nur in eine richtung geht, könnte man das wasser von schwimmbädern, große gebäude oder auch privathäuser damit zu einem teil wärmen, da kein wärmeverlust eintritt, wenn es "draußen" kälter ist.

Wärmen kann man damit überhaupt nicht; als Isolator eignet sich nach wie vor anderes Material wesentlich besser. (EPS (expandiertes Polystyrol)

auch generell gesehen ist die idde mti der zielgerichteten wärmeleitung was sehr faszinierendes. stelt euch folgendes szenario mal vor:

Hast du ein Ceran Kochfeld zu Hause? Das ist das beste Beispiel für starke Orientierungsabhängigkeit der Wärmeleitfähigkeit. (Topf wird warm, aber 3cm neben der Platte kannst du problemlos deine Hand drauftun)

Wärmeleiftfähigkeit in 90° Richtung perfekt, in 0° Richtung sehr sehr schwach.

 

[blub1991]

@moorpheus
wenn du etwas von heatpipes verstehen würdest wüstest du das die nicht massiv sind und die eigentliche Wärmeleitung durch eine spezielle Flüssigkeit passiert, die vom heißen zum kalten ende fließt. nennt sich thermische Konvektion. bei hochleitungsvarianten verdampft die Flüssigkeit sogar, da ist dann noch wesentlich mehr Energie drin. die Teile sind nur aus Kupfer, da man die Energie in die Röhre rein und wieder raus bekommen muss.
Wenn man keine Ahnung hat...

 

[Paddy84]

Für mich ergeben sich 2 Dinge

Förderung von Edelmetallen für den PC bau, die dabei die Umwelt zerstören fallen weg.
Aber die schönen Schrotthändlerpreise werden stornieren.........

 

[Olunixus]

geile sache^^ unbedingt weiter verfolgen mal sehen, wann damit meine cpu gekühlt wird

 

[bensen]

da die wärmeleitung nur in eine richtung geht, könnte man das wasser von schwimmbädern, große gebäude oder auch privathäuser damit zu einem teil wärmen, da kein wärmeverlust eintritt, wenn es "draußen" kälter ist. Wasserleitungen von heizsystemen könnten aus den häusern verbannt werden und so rohrbrüchen vorgebeugt werden. generell könnten die großen fernwärme anlagen neu konzipiert werden! keine ausfälle mehr weis draussen zu halt ist, kein energieverlust beim transport der wärme ... klingt fantastisch oder?

Klingt eher nach Träumerei fernab jeder Realität.
Hier wurde kein Wunderleiter vorgestellt. Das Teil leitet Wärme um den Faktor 300 besser als normales PE. PE hat ne Wärmeleitfähigk. von 0,3-0,4 W/m/K. Dieses Material hier wäre also etwa bei 100 W/m/K. Das ist verdammt wenig.
Jetzt überlasse ich es dir mal zu berechnen was für eine "Fernwärmeleitung" du benötigen würdest um 1 MW Wärmestrom über einen Kilometer zu transportieren.
Das ist mit Wärmeleitung nicht möglich, das klappt nur mit konvektivem Wärmetransport.

Eine weitere Einschränkung ist die Temperaturbeständigkeit. LDPE kann etwa 75°C ab, HDPE etwa 95°C. Wenn diese Eigenschaft nicht auch deutlich verbessert wird, ist der Einsatzbereich eingeschränkt. Dazu kommt noch der recht große Wärmeausdehnungskoeffizient.

PE ist DER Massenkunststoff schlechthin. Preis: <0.5€/kg

Ich bezweifel aber das du in so nem einfachen Slurry die einzelnen Moleküle ausgerichtet bekommst. Ganz so einfach ist die Herstellung sicher nicht.

 

[moorpheus]

Wenn man keine Ahnung hat...