Joniczny wiatr chłodzi układy scalone

Akademicy z Purdue University, którzy prowadzą finansowane przez Intela badania, poinformowali, że wykorzystanie jonicznego wiatru do wymiany ciepła aż o 250% usprawnia chłodzenie układów scalonych. Naukowcy stworzyli prototypowy silnik wiatrowy, dzięki któremu pokonano zjawisko polegające na pozostawaniu nagrzanych molekuł powietrza w pobliżu układu.

Prototyp silnika składa się z dwóch elektrod umieszczonych po obu stronach chipa. Różnica napięcia pomiędzy elektrodami wynosiła tysiąc woltów, co spowodowało, że molekuły powietrza zostały naładowane i powstał joniczny wiatr przesuwający się nad powierzchnią całego układu.

Zwykle dzieje się tak, że powietrze, utrzymując się w naturalny sposób w pobliżu powierzchni układu utrudnia jego chłodzenie. Jeśli udałoby się zintegrować joniczny silnik wiatrowy z chipem, powietrze to można by usunąć, a wydajność obecnie stosowanych układów chłodzących zwiększyłaby się dzięki temu o 250 procent.

Uczeni pracują teraz nad zmniejszeniem napięcia koniecznego do wywołania jonicznego wiatru oraz nad zminiaturyzowaniem samego silnika.

Na potrzeby laboratoryjnych eksperymentów obie elektrody umieszczono w odległości 10 milimetrów od boków układu i podłączono je do napięcia rzędu tysięcy woltów. Podczas testu układ, który tradycyjnymi metodami udało się schłodzić do 60 stopni Celsjusza po włączeniu silnika osiągnął temperaturę 35 stopni.

Obecnie naszym zadaniem jest zmniejszenie odległości pomiędzy obiema elektrodami – mówi profesor Suresh Garimella. Będą znajdowały się one w odległości nie milimetrów a mikronów od układu scalonego.

Uczeni twierdzą, że w ciągu dwóch lat opracują nowy prototypowy silnik, który będzie działał przy znacznie niższych napięciach.

Purdue University od lat prowadzi badania nad technikami jonicznego wiatru. Są one finansowane przede wszystkim przez National Science Foundation.

joniczny wiatr silnik elektrody Purdue University układ scalony chłodzenie