Nhóm nghiên cứu thuộc phòng vật liệu carbon nano, Viện khoa học vật liệu đã thực hiện đề tài “Nghiên cứu ứng dụng vật liệu ống nano carbon trong chất lỏng tản nhiệt cho linh kiện điện tử công suất lớn”, đề tài do ThS. Bùi Hùng Thắng làm chủ nhiệm.

Các linh kiện điện tử, nhất là các linh kiện công suất cao như diod phát quang công suất cao high brightness LED (HB-LED), hay vi xử lý máy tính (CPU) khi hoạt động trong một thời gian đủ dài sẽ tiêu tốn năng lượng và giải phóng nhiệt lượng lớn. Do vậy, việc cải tiến nâng cao hiệu quả tản nhiệt sẽ giúp kéo dài tuổi thọ, tăng hiệu suất và công suất phát quang của LED, nâng cao tốc độ hoạt động của CPU nói riêng và các linh kiện điện tử công suất khác nói chung.

Vật liệu ống nano carbon (CNTs) có nhiều tính chất cơ học, vật lý, hóa học đặc biệt và nhiều tiềm năng ứng dụng mang tính đột phá. Các nghiên cứu và thử nghiệm đã cho thấy vật liệu CNTs có độ dẫn nhiệt cao. Nhóm nghiên cứu đã xây dựng thành công mô hình tính toán lý thuyết độ dẫn nhiệt của chất lỏng chứa thành phần CNTs. Có sự phù hợp cao giữa mô hình tính toán lý thuyết với kết quả thực nghiệm của các nhóm nghiên cứu khác trên thế giới. Kết quả nghiên cứu về mô hình tính toán lý thuyết đã được đăng trên tạp chí quốc tế thuộc danh mục SCI (Physics of Fluids - American Institute of Physics).

Các tác giả đã nghiên cứu thành công 2 quy trình biến tính vật liệu CNTs với các nhóm chức –OH và –COOH bằng phương pháp hóa học. Đồng thời đã thực hiện quy trình tán thành công vật liệu CNTs biến tính vào trong nền chất lỏng để sử dụng cho mục đích tản nhiệt. Chất lỏng nền sử dụng trong tản nhiệt bao gồm nước cất và ethylen glycol có chứa thành phần CNTs. Kết quả đo phổ phân tán theo kích thước trên thiết bị Zeta Sizer đã khẳng định được sự phân tán đồng đều và không còn xuất hiện sự tụ đám của CNTs trong chất lỏng nền. Khi tiến hành thử nghiệm ứng dụng chất lỏng chứa thành phần CNTs cho đèn pha LED công suất 450 W, cho thấy khi sử dụng chất lỏng chứa thành phần CNTs ở nồng độ 1,2 g/l thì nhiệt độ của chip LED giảm xuống khoảng 4,50C, hiệu quả tản nhiệt của chất lỏng CNTs làm tăng tuổi thọ của chip LED lên khoảng 30%. Đề tài cũng đã thử nghiệm ứng dụng chất lỏng chứa thành phần CNTs cho vi xử lý máy tính Intel core i5. Kết quả cho thấy khi sử dụng chất lỏng chứa thành phần CNTs ở nồng độ 1,2 g/l thì nhiệt độ của vi xử lý Intel core i5 giảm xuống khoảng 50C nếu so sánh với trường hợp sử dụng chất lỏng thông thường.

Nguồn: Khoa học phổ thông