Chłodzenie

Chłodzenie procesorów znacznie lepsze dzięki nanowstążkom

Własności termiczne można regulować

Pracownicy uniwersytetu Vanderbilta odkryli ciekawy sposób na zwiększenie zdolności odprowadzania ciepła przez dany materiał. Stwarza on nowe perspektywy dla procesorów, urządzeń optoelektronicznych i mobilnych, których konstrukcje będą mogły jeszcze efektywniej niż obecnie pozbywać się wytwarzanego ciepła.

Chłodzenie to drugi oprócz energooszczędności temat, który spędza sen z powiek konstruktorom procesorów i wszelkich urządzeń, które podczas działania wytwarzają ciepło. Jednak jakby nie próbować, wartości współczynnika przewodnictwa cieplnego dla materiałów stosowanych do odprowadzania ciepła nie da się znacznie poprawić, a przynajmniej taki panuje pogląd.

Profesor Deyu Li

Zespół inżynierów kierowany przez profesora Deyu Li opublikował wyniki swoich ostatnich badań nad borowymi nanowstążkami. W trakcie swoich eksperymentów splatali oni ze sobą dwa cienkie paski z boru, nawilżając je wcześniej alkoholem. Wyniki zaskoczyły eksperymentatorów. Przewodnictwo cieplne pary pasków po połączeniu wzrosło, a nie jak przypuszczano, pozostało na nie zmienionym poziomie. Stopień poprawy zależy od zastosowanej techniki łączenia.

Borowe nanowstążki
Zespołowi udało się zwiększyć przewodnictwo cieplne borowych nanowstążek nawet o 45%. Podobne wyniki będzie można uzyskać prawdopodobnie również przy wykorzystaniu innych materiałów o strukturze cienkiej folii (thin film).

Dwie połączone wstążki, po zwilżeniu alkoholem izopropylowym i wyschnięciu miały takie samo przewodnictwo cieplne jak pojedyncza wstążka. Po ponownym zwilżeniu, tym razem etanolem (czysty alkohol) i wysuszeniu ich przewodnictwo rosło. Ciekawe jest to, że ten proces można powtarzać dowolną liczbę razy. Oznacza to, że przewodnictwo cieplne wykorzystanego w eksperymencie materiału można regulować, a kierunek zmian odwrócić.

Intel Knights Ferry
Problemem przy konstruowaniu kilkudziesięciordzeniowych procesorów jest nie tylko zapewnienie odpowiedniej komunikacji pomiędzy rdzeniami, ale także skuteczne odprowadzenie ciepła.

Na wspomnianym odkryciu zyskają konstruktorzy silnie zintegrowanych układów, które podczas pracy się grzeją (procesorów, także tych mobilnych, a również laserów i diod). Będą oni w mniejszym stopniu ograniczeni konsekwencjami grzania się tych układów niż obecnie. Technologia przyda się także przy produkcji nanokompozytów, które stosowane są w elastycznej elektronice oraz w przemyśle kosmicznym.

Jak tłumaczy Deyu Li, kluczem do skonstruowania lepszego chłodzenia mikroelektroniki jest „dokładne zrozumienie mechanizmu transportu ciepła”. A jak widać wielu rzeczy nadal dobrze nie rozumiemy.
 

Więcej o technologiach chłodzenia:

Źródło: Vanderbilt University, foto Vanderbilt University (Daniel Dubois)

Komentarze

26
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Konto usunięte
    8
    Konkluzja może i głupia, ale "alkohol dobry na wszystko":)
    • avatar
      DustEater
      4
      To coś mogłoby przetwarzać ciepło w energię. Byłoby to na plus na mocnych urządzeń ze standardowymi bateriami :)
      • avatar
        Konto usunięte
        2
        Teraz podczas wspomożonych obliczeń nie obejdzie się bez tankowania xD
        • avatar
          trybcio86
          1
          Eksperyment wyszedl im przez przypadek jak polewali sake :D troche im kaplo na te wstazki i oto cala historyja :d a smok nie zyje:D
          • avatar
            Konto usunięte
            1
            Tia i procesory zamiast chłodzone ciekłym azotem w tubach będą chłodzone spirytusem. :D ależ się Polmos wzbogaci...
            • avatar
              Konto usunięte
              1
              Raczej nic nowego Pan profesor nie znalazł.Różnice wynikają dla konkretnego tu przypadku przewodzenia(bor-bor) a konwekcji i promieniowania (bor-alkohol-bor). Paski boru są zwilżone,nie wysuszone.Na radiatory lepsza miedz lub taniej glin ,a na przewodzenie między powierzchniami pasta termoprzewodząca .Ten artykuł jest z cyklu ,,amerykańscy naukowcy ... .Czyżby teraz miały się zacząć dowcipy o chińskich uczonych ale nie douczonych?
              • avatar
                Konto usunięte
                1
                Chyba jednak nie zrozumiałem ,co się działo w tym laboratorium :)Tam niezła impreza była,wielokrotnie szkło się przewracało(czy może gliniane miseczki,nie wiem z czego tam piją)Autor coś wspomina o niedokładności pomiarowej:D Alkohol(czysty)wylewał się raz z jednej raz z przeciwnej strony.Rozumiem,że te nanowstążki były pomiędzy tą parą naukowców,którzy robili te doświadczenia :D Ta pani na zdjęciu ledwo siedzi,zaraz spadnie z tego stołka.
                • avatar
                  D3jMON
                  0
                  ''Dwuprocesorowa karta z nowym chłodzeniem osiągnęła 30stopni pod obciążeniem !'' Już czekam na takie newsy ;)
                  • avatar
                    Konto usunięte
                    0
                    "Dwie połączone wstążki, po zwilżeniu alkoholem izopropylowym i wyschnięciu miały takie samo przewodnictwo cieplne jak pojedyncza wstążka. Po ponownym zwilżeniu, tym razem etanolem (czysty alkohol) i wysuszeniu ich przewodnictwo rosło."

                    Co oznacza wyrazenie "czysty alkohol"? To isopropanol nie moze byc czysty?
                    • avatar
                      stachoo86
                      0
                      "Czysty alkohol" raczej nie odnosi się w stosunku do isopropanolu, tylko do tego, że etanol potocznie znany jest jako "spirytus" kupowany w celach spożywczych, ale żeby nie wprowadzać w błąd, że wstążki były zanużane w zwykłym spirytusie, który zawiera w sobie małą część innych związków (głównie wody, wystarczy spojrzeć na butelkę gdzie często pisze, że jest to 95% roztwór) to zaznaczono poprostu, że zastosowano etanol w czystej postaci.
                      • avatar
                        Konto usunięte
                        0
                        Pytaniem jest czy proces wytwarzania chlodzeni w ten sposob bedzie na tyle tani, aby przyjal sie na rynku konsumenckim. I na ile jest trwaly. Ale to dobrze, ze system chlodzenia caly czas sie rozwija. Rozwoj = postep. Postep = lepszy swiat.
                        • avatar
                          Konto usunięte
                          0
                          czyż by jakieś przełom w dziedzinie schładzaczy nam się szykował??