Miniatyriserad kryokylare baserad på grafen

Syfte och mål

APR Technologies AB utvecklar en miniatyriserad kompressor, helt utan rörliga delar, som drivs med termisk energi. Grafenbaserad film (GBF) ses som ett lämpligt material i den kritiska komponent som skall säkerställa kompressorns behov av en internt extremt hög termisk ledningsförmåga. Det är egentligen kombinationen av mycket hög värmeledningsförmåga och möjligheten till en anpassad permeabilitet för gaser som gör grafenbaserade filmer till en unik materialkandidat. I projektet tar vi ett stort tekniskt kliv framåt för detta och verifierar funktion hos alla ingående delar.

Resultat och förväntade effekter

I projektet har grafenbaserade filmer med egenskaper som är bättre än de kommersiellt tillgängliga alternativen tagits fram. Dessa filmer har integrerats med övriga ingående material och för första gången påvisat gaskompression i en integrerad och seriekopplad kaskad av Knudsenkompressorer. Kompressorn har även itererats samt optimerats genom datorsimulering. Under integrationsarbetet har nya metoder för att bearbeta såväl GBF som aerogelkompositer utvecklats.

Upplägg och genomförande

APR Technologies har ansvarat för projektledning och systemperspektiv medan SHT tillsammans med Chalmers har utvecklat lämplig grafenbaserad film. De har även försett projektet med grafenbaserat termiskt ledande lim. Hanteringen av grafenbaserade filmer är svår eftersom de är ömtåliga, därför har metoder för såväl precisionsutskärning, kontaktering, montering/laminering och stegvis testning utvecklats. Systemintegrationen visade sig svårare än planerat och en rad olika problem i samband med systemintegrationen har lösts.