Wasserkühlung für Smartphones bereits in Entwicklung

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Nicht allzu weit weg: Wasserkühlung in einem Smartphone
Nicht allzu weit weg: Wasserkühlung in einem Smartphone(© 2015 Fujitsu)

In Anbetracht der aktuellen Meldungen zur Hitzeentwicklung des HTC One M9 und den länger währenden Meldungen zu derartigen Problemen des Snapdragon 810-Chipsatzes von Qualcomm dürfen wir uns durchaus die Frage stellen, wie die immer potenter werdenden mobilen Prozessoren zukünftig eigentlich thermisch im Zaum gehalten werden könnten? Fujitsu arbeitet bereits an einer Wasserkühlung als Antwort auf die Frage.

Aktuelle Mobil-Prozessoren bieten Leistungswerte, wie sie vor wenigen Jahren nur in High End-PCs zu finden waren. Wo diese stationären Rechner oder Konsolen mit einer Armada von Lüftern und ausgeklügelten Luftstromkanälen ausgestattet waren, müssen die Komponenten in Smartphones und Tablets auf kleinsten Raum gequetscht und lediglich passiv gekühlt ihr temperaturzehrendes Werk verrichten. Kein Wunder, das vor allem Geräte mit Metall-Gehäuse in den Händen des Nutzers zum Beispiel beim längeren Spielen so richtig kuschelig heiß werden. Und das wird in Zukunft, mit immer leistungsstärkeren Chipsätzen nicht unbedingt besser werden.

Glücklicherweise ist dagegen in der Theorie ein kühlendes Kraut gewachsen und das heißt: Wasser. Allein aufgrund des Platzmangels in einem Smartphone scheint es kaum vorstellbar, eine Wasserkühlung zu verbauen, wie wir sie ebenfalls aus dem Bereich der Performance-PCs kennen. Dachten wir – den Japanern von Fujitsu scheint es nun aber gelungen zu sein, ein solches System platzsparend mit winzigen Kühlrohren zu entwickeln, das in einem Tablet oder Smartphones punktuell für angenehmes Klima sorgen soll.

Kreislauf unter Dampf

Fujitsus aktueller Lösungsansatz ist ein kleiner Wasser-Dampfkreislauf, der in seiner Gesamtheit lediglich 107 x 58 Millimeter misst und aus einem sogenannten Verdampfer mit 0,6 Millimeter Höhe, einem Kondensator mit einem Millimeter Dicke sowie ebenso flachen Leitungen besteht. Die Kühlflüssigkeit in diesem schlanken Kreislauf wird durch den Kapillar-Effekt, der das Verhalten von Flüssigkeiten in engen Röhren beschreibt, ungeachtet der unausweichlichen Bewegungen, die ein mobiles Gadget erlebt, kontinuierlich zwischen Verdampfer und Kondensator ausgetauscht.

Der Verdampfer ist dabei über der hitzeentwickelnden Komponente, also im Falle eines Smartphones dem Chipsatz, positioniert. Die Kühlflüssigkeit verdampft an dieser Stelle und gelangt als Dampf in den Kondensator, der am unteren Ende des Smartphones – weit weg von der Wärme – sitzt. Dort geht der Dampf wieder in Flüssigkeit über, gibt dabei die mitgeführte Wärme ab und der Kreislauf beginnt von Neuem.

Von oben links im Uhrzeigersinn: Positionierung des Kreislaufes in einem Smartphone, Hitzeentwicklung, Abmessungen und das Innere des Verdampfers.(© 2015 Fujitsu)

Diese Form der miniaturisierten Wasserkühlung soll laut Fujitsu einen bis zu fünfmal größeren Hitzeaustausch ermöglichen und gleichzeitig dafür Sorge tragen, dass sich die Wärme nicht mehr an einem einzigen Punkt konzentriert, sondern über das gesamte Gerät verteilt wird. Und da das System die vom Chipsatz abgegebene Hitze nutzt, um sich selbst am Laufen zu halten, wir der Akku des Smartphones oder Tablets nicht zusätzlich belastet.

Darüber hinaus kann der Kreislauf an verschiedene Geräteformen und Komponenten-Layouts angepasst und sehr vielseitig eingesetzt werden. Fujitsu gibt an, bis zum Jahr 2017 erste praktisch anwendbare Wasserkühlungslösungen anbieten zu wollen.


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