Четверг 28 марта 2024 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. 

 
 

 

 

 

Иванов Дмитрий Опубликовано в Технологии  
Главное за сутки
МИД РФ: активность НАТО в Восточной Европе заточена на столкновение с Россией МИД РФ: активность НАТО в Восточной Европе заточена на столкновение с Россией Деятельность НАТО в Восточной Европе и Черноморском регионе нацелена на подготовку к вероятному конфликту с Москвой, заявили РИА Новости в МИД России. На Смоленской площади указали на усиление военного потенциала…
В ООН зафиксировали факты пыток российских военнопленных на Украине В ООН зафиксировали факты пыток российских военнопленных на Украине Российские военнопленные подвергаются пыткам на Украине. Об этом говорится в опубликованном в Женеве докладе Управления верховного комиссара ООН по правам человека (УВКПЧ). Представители этого управления с 1 декабря прошлого года…
Вучич: Сербия столкнулась с угрозой жизненно важным национальным интересам Вучич: Сербия столкнулась с угрозой жизненно важным национальным интересам Сербия в ближайшее врeмя столкнется c тяжелыми вызовами, котoрые угрожают ее жизненно важным национaльным интересам. Об этом нaписал сербский президент Александaр Вучич в Instagram (запрещен в России, принадлежит корпорации Meta,…
Интернет и СМИ
Читайте также
С внедрением аудиосвязи на досках Pruffme проекты можно обсуждать голосом С внедрением аудиосвязи на досках Pruffme проекты можно обсуждать голосом еперь можно общаться на доске, не создавая видеовстречу в вебинарной комнате. Онлайн-платформа Pruffme выпустила в релиз аудиосвязь на своих досках — функция уже доступна в облачной версии, а скоро её…
Эффект изгиба электронов может улучшить память компьютера Эффект изгиба электронов может улучшить память компьютера Новый магнитный материал, разработанный физиками RIKEN, может увеличить объем памяти компьютера, обеспечивая более высокую плотность памяти и более высокую скорость записи в память. Их исследование опубликовано в журнале Nature Communications.…
Тема дня
Пушки вместо масла: Запад активно милитаризируется под русофобскую истерию Пушки вместо масла: Запад активно милитаризируется под русофобскую истерию

Резонёрствующих русофобов на Западе становится тем больше, чем яснее просматривается крах киевского ...

Фото
Российские ученые представили свои разработки на основе хитина и хитозана Российские ученые представили свои разработки на основе хитина и хитозана

В ФИЦ Биотехнологии РАН 18 марта состоялись ежегодные XXI Шорыгинские чтения. Мероприятие было орган...

Опрос

Введет ли Франция и/или другая европейская страна официально свои войска на территорию Украины?

 

Анекдот дня

О пользе русских народных сказок: учтя ошибку деда и бабы, хлеб стали выпекать кирпичиками.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. 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)".