קר שם בחוץ: הגרפן מציג יכולות קירור עצמי

מדענים גילו שהחומר הייחודי מציע מאפייני קירור עצמי שעשויים להביא לפריצת דרך

גרפן (Graphene) הוא ללא ספק אחד מהגילויים הפיזיקליים הגדולים והמעניינים של השנים האחרונות. המבנה הייחודי הזה של אטומי הפחמן (אשר מהווה את אבן הבניין לגרפיט שנמצא בשימוש יומיומי בעפרונות שלנו), בעובי של אטום בודד ובסידור משושה חזק וצפוף, מתנהג כמו מוליך למחצה ומציע מאפיינים מרשימים מאוד בתחום הולכת החשמל והולכת החום, והננו צינוריות (nano tubes) שניתן ליצור בעזרתו כבר הוכחו כמקור פוטנציאלי לפריצות דרך רבות בתחומי הטכנולוגיה השונים.

כעת מצטרפת עוד תכונה מדהימה לאוסף המאפיינים של הגרפן – מדענים מאוניברסיטת אילינוי, ובראשם וויליאם קינג (William King) ואריק פופ (Eric Pop) השתמשו ב"מיקרוסקופ כח אטומי" (Atomic Force Microscope, אף על פי שבעברית זה נשמע כמו משהו שנלקח היישר מסדרה מצויירת לילדים) בכדי למדוד, בפעם הראשונה, את הטמפרטורה והמאפיינים התרמיים של טרנזיסטור העשוי מגרפן, וגילו לתדהמתם שבמקרים מסויימים אנרגיית החום שנפלטת החוצה מהגרפן (אותה אנרגיה מבוזבזת שמחממת את הרכיבים של ימינו לטמפרטורות של סאונה פינית מסורתית) נמוכה מאפקט הקירור התרמו-אלקטרי של החומר – במילים אחרות, נראה שלרכיבים מבוססי גרפן יש את הפוטנציאל לא להתחמם כלל, ואולי אף להתקרר, בזמן עבודתם, כאשר משמעות הדבר היא לא רק הסרת מחסום הטמפרטורות שקיים בכל הרכיבים כיום, אלא גם חסכון באנרגיה, שכן רוב האנרגיה "ממוחזרת" לשימוש, ולא נפלטת החוצה כחום.

קינג ופופ משוכנעים שטכנולוגיות הגרפן נמצאות עדיין "בחיתוליהן", וככל שאלו יתקדמו וישתכללו, אנו עשויים לראות את אפקט הקירור העצמי הופך למשמעותי עוד יותר.

גרפן – בקרוב במחשבים של כולנו?	אם מגלי הגרפן קיבלו פרס נובל על כך בשנת 2010, כפי הנראה שיש סיבה מוצדקת לכל המהומה סביבו

נכון להיום, תהליך הייצור של הגרפן הוא קשה (ליצור פיסות גדולות של החומר ללא ליקויים וחוסר אחידות) ויקר מאוד, עם שיטות כמו "קילוף" שכבות מגרפיט או גידול של הגרפן על מצע סיליקוני שמנעו מהחומר להפוך למתחרה של ממש ביחס לחומרים הנמצאים בשימוש נרחב כיום, אך נראה שהגילויים החדשים בנוגע למאפייני החומר הייחודיים, שמגיעים בקצב תדיר למדי, עשויים לשכנע משקיעים להשקיע בפיתוח טכנולוגיות ייצור מתקדמות וזולות יותר, שבתורן יעזרו להפוך את הגרפן לחומר שנמצא בשימוש נרחב ומקובל.
מתי כל זה יקרה ואם בכלל? קשה עד בלתי אפשרי לדעת, אך הדמיון עושה את שלו, והמחשבות על מצב שבו תדירות המעבד לא תוגבל על ידי התחממות הרכיבים, או מצב שבו לא נזדקק יותר למאווררים ואמצעי קירור רועשים ובזבזניים אחרים בהחלט פותחות את התיאבון לבואו של "עידן הגרפן", אבל עד שזה יקרה, כנראה שנצטרך להסתפק בידיעות על פריצות הדרך החדשות בתחום, כמו זאת.