Wenn Smartphones überhitzen
Der Chemiker Frank Wiesbrock (41) leitet ein Forschungsprojekt zu diesem Thema.
Folgendes Szenario: Sie gehen einkaufen und lassen Ihr Smartphone währenddessen im heißen Auto liegen. Nachdem sie wieder eingestiegen sind, werfen Sie einen Blick darauf und stellen fest, dass das überhitzte Gerät nicht mehr funktioniert. Doch warum ziehen moderne Geräte bei hohen Temperaturen die Notbremse? Die OÖNachrichten haben bei Chemiker Frank Wiesbrock vom Polymer Competence Center im steirischen Leoben nachgefragt. Gemeinsam mit dem PolyTherm-Team forscht er an hitzebeständigeren Kunststoffen.
OÖN: Herr Doktor Wiesbrock, warum schalten sich moderne Geräte bei großer Hitze ab?
Wiesbrock: Aufgrund von thermischem Stress. Grundsätzlich sind zum Beispiel Prozessoren mit Kunststoffschichten überzogen, um sie vor Schäden zu schützen. Da sich Metalle und Kunststoffe unter großer Hitze unterschiedlich ausdehnen, kann sich die Schutzschicht aus Kunststoff lösen. Im schlimmsten Fall kann das zum Versagen des Smartphones führen.
Die verbauten Kunststoffteile müssen also viel aushalten?
Das stimmt. Smartphones zum Beispiel müssen immer mehr Prozesse ausführen und folglich leisten. Das Mehr an Wärme muss daher effektiv abgeleitet werden, damit es zu keinem Hitzestau kommt. Dasselbe gilt bei Transformatoren. Bei gleichbleibendem Volumen steigt die Leistung weiter an. Dadurch entsteht viel Wärme.
Was genau wollen Sie mit Ihren Forschungen bewirken?
Das PolyTherm-Team und ich forschen an Kunststoffen, die der steigenden Wärmebelastung standhalten. Genau genommen geht es bei den Forschungen um Kunststoffe mit Füllstoffen. Bei Letzteren handelt es sich um anorganische Nano- beziehungsweise Mikropartikel aus beispielsweise Siliciumdioxid oder Diamanten.
Kunststoffe mit Füllstoffen aus Diamanten?
Kunststoffe sind bekanntlich schlechte Wärmeleiter. Denken Sie einmal an den Geschirrspüler: Nach dem Waschgang ist Geschirr aus Plastik oft noch nass. Die verwendeten Füllstoffe in den neuen Materialien helfen deshalb bei der Abfuhr von Wärme. Dabei wird aber auch wieder zwischen guten und weniger guten Wärmeleitern unterschieden.
Wie hoch sind die Kosten?
Diamanten sind beispielsweise sehr gute, aber auch teure Wärmeleiter. Diese müssen mit viel Aufwand zerkleinert werden, deshalb ist diese Variante sehr kostenintensiv. Wesentlich günstiger sind da beispielsweise Partikel aus Siliciumdioxid, die jedoch Wärme weniger gut leiten. Unser Fokus liegt aber auf der angewandten Forschung und der Verwendung von Materialien, die in großen Mengen verfügbar sind. Exotische Experimente, die sich technisch und wirtschaftlich nicht umsetzen lassen, sind für uns nicht relevant.
Wann erwarten Sie ein brauchbares Ergebnis?
Der Forschungszeitraum beträgt vier Jahre. Das heißt, wir werden die Ergebnisse der verschiedenen Teilprojekte bereits im Jahr 2020 unseren Partnerfirmen aus den Bereichen Mikroelektronik und Hochspannungstechnik präsentieren. Die Ergebnisse werden dann unter Produktionsbedingungen evaluiert. Unter den Betrieben aus Deutschland und Österreich sind die ams AG, die Andritz Hydro GmbH, die AT & S Austria Technologie und Systemtechnik AG, die AVL List GmbH, die Continental Automotive GmbH und die Siemens AG Österreich.
Zitat: Kunststoffe sind bekanntlich schlechte Wärmeleiter. Denken Sie einmal an den Geschirrspüler: Nach dem Waschgang ist Geschirr aus Plastik oft noch nass.
Diesen Stuss hat der "Wissenschafter" tatsächlich von sich gegeben? Oder wurde das Interview nachträglich völlig unqualifiziert gekürzt?