Пятница 23 октября 2026 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Технологии» В Китае научились охлаждать процессоры с помощью “потеющих” чипов


В Китае научились охлаждать процессоры с помощью “потеющих” чипов

Понедельник, 27 Января 2020 08:58

Млекопитающие потеют, чтобы регулировать температуру тела, и исследователи из Шанхайского университета Цзяо Тонг в Китае изучают, могут ли наши телефоны делать то же самое. В исследовании, опубликованном 22 января 2020 года в журнале Joule, авторы представляют покрытие для электроники, которое выделяет водяной пар для рассеивания тепла от работающих устройств — новый метод терморегулирования может предотвратить перегрев электроники и сохранить их более холодными по сравнению с существующими стратегиями.

 

"Развитие микроэлектроники предъявляет большие требования к эффективным методам теплового управления, потому что все компоненты плотно упакованы и чипы могут стать действительно горячими. Например, без эффективной системы охлаждения наши телефоны могут выйти быстро из строя, и даже обжечь наши руки, если мы запускаем их в течение длительного времени или загружаем большое приложение”, - говорит старший автор ружу Ван, который изучает холодильную технику в Шанхайском университете Цзяо Тонг.

 

Более крупные устройства, такие как компьютеры, используют вентиляторы для регулирования температуры. Однако вентиляторы громоздки, шумны и потребляют много энергии и поэтому непригодны для небольших устройств, таких как мобильные телефоны. Производители используют фазовые переходные материалы (PCMs), такие как воск и жирные кислоты, для охлаждения в телефонах. Эти материалы могут поглощать тепло, производимое устройствами, когда они плавятся. Однако общее количество энергии, обмениваемой при переходе твердое тело - жидкость, относительно невелико.

 

В отличие от этого, жидкостно-паровой переход воды может обеспечивать обмен в 10 раз большей энергией по сравнению с твердофазным переходом PCM. Вдохновленный механизмом потения млекопитающих, Ван И его команда изучили группу пористых материалов, которые могли поглощать влагу из воздуха и выделять водяной пар при нагревании. Среди них наиболее перспективными были металлорганические каркасы ( MOFs), поскольку они могли хранить большое количество воды и таким образом забирать больше тепла при нагревании.

 

"Ранее исследователи пытались использовать MOFs для извлечения воды из воздуха в пустынях. Но MOFs все еще очень дорогие, поэтому крупномасштабное применение не очень практично. Наше исследование показывает, что электронное охлаждение является хорошим реальным применением MOFs. Мы использовали меньше чем 0,3 грамма материала в нашем эксперименте, и охлаждающий эффект он произвел значительно", - поясняет Ван.

 

Группа выбрала для эксперимента тип Mif под названием MIL-101 (Cr) из-за его хорошей водопоглощающей способности и высокой чувствительности к изменениям температуры. Они покрыли три 16-квадратных сантиметровых алюминиевых листа MIL-101 (Cr) различной толщины — 198, 313 и 516 микрометров соответственно — и нагревали их на нагревательной плите.

 

Команда установила, что покрытие MIL-101Cr было способно задерживать повышение температуры листов, и эффект увеличивался с толщиной покрытия. В то время как непокрытый лист достигал 60°C через 5,2 минуты, самое тонкое покрытие удваивало время и не достигало той же температуры до 11,7 минут. Лист с самым толстым покрытием достигал 60°С после 19.35 минут нагрева.

 

“В дополнение к эффективному охлаждению, MIL-101(Cr) может быстро восстанавливаться, поглощая влагу снова после удаления источника тепла, так же, как млекопитающие регидрируют и готовы снова потеть. Таким образом, этот метод действительно подходит для устройств, которые не работают все время, таких как телефоны, зарядные батареи и телекоммуникационные базовые станции, которые иногда могут перегружаться”, - говорят исследователи.

 

Инфракрасное сравнение изображений радиаторов с покрытием MIL-101(Cr) и без него

 

Чтобы исследовать охлаждающее действие MIL-101 (Cr) на реальных устройствах, Ван И его команда протестировали покрытый теплоотвод на микрокомпьютерном устройстве. По сравнению с немелованным теплоотводом, покрытый уменьшил температуру стружки до 7°C, когда устройство было запущено при больших рабочих нагрузках в течение 15 минут.

 

С нетерпением ожидая, команда планирует улучшить теплопроводность материала. Как только вся вода уйдет, высушенное покрытие станет сопротивлением, которое влияет на рассеивание тепла устройств. Включение в материал теплопроводных добавок, таких как графен, может помочь решить эту проблему.

 

“Прежде чем производители смогут установить эту систему охлаждения на наши телефоны, необходимо существенно снизить стоимость этой технологии. Находя MOFs практическое применение, мы надеемся увеличить рыночный спрос на них и поощрять больше исследований по MOFs, чтобы снизить затраты”, - пояснил Ружу Ван. 

 
 

 
 
Интернет и СМИ
Главное за сутки
Одна из крупнейших атак на Москву и пострадавший в Липецке. Последствия налетов БПЛА на российские регионы Одна из крупнейших атак на Москву и пострадавший в Липецке. Последствия налетов БПЛА на российские регионы Два человека пострадали в Троицком административном округе Москвы в результате ночной атаки БПЛА. Кроме того, один человек пострадал при атаке атаки беспилотников в Липецке. Попытка атаки вражеских БПЛА на Москву,…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ пострадали три человека Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ пострадали три человека Вооруженные силы Украины атаковали территорию Белгородской области 125 раз за сутки. В результате ранения получили три мирных жителя, сообщил губернатор Александр Шуваев в "Максе". "В Грайворонском, Губкинском и Шебекинском округах…
Поражены предприятия ВПК и транспортная инфраструктура в Киеве. Удар ВС РФ по объектам на Украине Поражены предприятия ВПК и транспортная инфраструктура в Киеве. Удар ВС РФ по объектам на Украине Российские войска в ходе массированного удара поразили предприятия военно-промышленного комплекса, объекты транспортной инфраструктуры в Киеве, а также портовую инфраструктуру в Одесской области. Об этом сообщили в Минобороны РФ. ТАСС собрал…
Тема дня
Как в 1942 году горстка бойцов спасла сотни тысяч людей в Ленинграде Как в 1942 году горстка бойцов спасла сотни тысяч людей в Ленинграде

22 октября 1942 года немцы попытались высадить десант на остров Сухо в Ладожском озере. Успех означа...

Фото
Крокодилы стремятся к теплому климату уже 250 миллионов лет Крокодилы стремятся к теплому климату уже 250 миллионов лет

Новые исследования показывают, что предки аллигаторов и крокодилов оставались верны теплому климату ...

Опрос

Останется-ли Сербия дружественной России страной?

 

Анекдот дня

Эксперт не исключил также, что существует вероятность, когда при возникновении сочетания некоторых условий могут возникнуть предпосылки для развития того или иного сценария из широкого спектра возможных. Хотя не надо огульно отбрасывать и множенство других потенциальных вариантов.

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном

цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с

точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии

предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей

сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".