能動・受動放熱

グラフェンはその極めて高い熱伝導率と熱放射特性により、現代の高消費電力電子機器（例：5G携帯電話、高性能ノートパソコン、サーバー）の放熱ソリューションにおいて、能動冷却・受動冷却のいずれにおいても革新的かつ重要な役割を果たしています。

1. グラフェンと「受動冷却」

受動冷却とはファンやポンプなどの外部動力に依存せず、素材自体の熱伝導と放射能力だけで熱を取り除く方法です。これは現在、グラフェン応用の中で最も広く、最も成熟した分野です。

グラフェン導熱フィルム / 均熱板： スマートフォン、タブレット、ソリッドステートドライブ（SSD）などに広く用いられています。役割は、発熱源（例：プロセッサ）の局所的な高温を非常に速く均一に周囲へ拡散させ（XY方向の熱伝導）、装置の局所過熱による性能低下を防ぐことです。
グラフェン散熱コーティング： グラフェン複合塗料を従来の押出しアルミ、銅製ヒートシンクのフィン、または金属筐体に塗布します。グラフェンの優れた「熱放射」特性を利用して、熱をより速く周囲の空気へ放散させ、全体の放熱効率を効果的に高めます。
グラフェン導熱ペースト / 放熱パッド： 熱インターフェース材料（TIM）として、チップと放熱モジュールの間の微小な隙間を埋め、接触面の熱抵抗を大幅に低減します。

2. グラフェンと「能動冷却」

能動冷却とは外部動力で流体（空気や液体）を強制的に駆動して熱を運び去る方式です。ここでグラフェンは「熱交換効率の強化」を補助する役割を果たします。

水冷／液冷システムの強化： 前述のように、冷却液にグラフェンを添加したり、冷却プレートの内部や微細チャネルにグラフェンを塗布したりすることで、流体と金属接触面での熱伝達速度を大幅に向上させることができます。
補助均熱板（VC：ベイパーチャンバー）とヒートパイプ： 強力なファンを搭載したハイエンドのノートパソコンやグラフィックカードでは、ファンが熱を吹き飛ばしますが、チップからファンの吹出口まで熱を伝える過程において、グラフェン材料を組み合わせる（例えばヒートパイプの外層にグラフェン膜を被覆する）ことで、熱がより速くファンのある領域に到達し、ファンの放熱効果を最大化できます。