Исследователи делают приборы для создания ионного ветра, работающие с существующими технологиями воздушного охлаждения, такими как вентиляторы и теплосъемники. За счет воздействия электрического тока эти приборы активизируют молекулы воздуха, находящиеся в стабильном состоянии, что приводит к усилению воздушного потока и более эффективному рассеиванию тепла.

Инженеры-механики Университета Пурди Тимоти Фишер (справа) и Суреш Гаримелла демонстрируют кремниевую подложку, содержащую

"Сейчас мы показали, что данная технология может увеличить эффективность вентиляционного охлаждения более чем на 200%", - подчеркнул профессор Университета Пурди Суреш Гаримелла, участвующий в реализации данного проекта.

Современные технологии воздушного охлаждения пользуются популярностью из-за своей невысокой стоимости и простоты реализации. Однако, как подчеркнул Гаримелла, вентиляторы и теплосъемники не в состоянии отвести все тепло, генерируемое процессорами.

Механизмы ионного ветра можно установить на процессоре или на мобильном компьютере так, что они будут дополнять имеющиеся технологии воздушного охлаждения, обеспечивая более эффективное рассеивание тепла. При этом не нужно переходить на альтернативные и более дорогостоящие подходы, такие как жидкостное охлаждение. В то же время, эта технология не может заменить собой существующие системы.

При передаче электрического тока от отрицательно заряженного электрода к положительно заряженному он сталкивается с молекулами воздуха, порождая положительно заряженные ионы, которые движутся обратно к негативно заряженным электродам, создавая, таким образом, ионный ветер. Когда ионный ветер заставляет двигаться молекулы воздуха, интенсивность воздушного потока на поверхности процессора растет, что усиливает отток и рассеивание тепла.

Эти механизмы достаточно малы и их можно использовать на процессорах или в мобильных компьютерах или устанавливать выборочно, в зависимости от воздушного потока. Ученые пытаются уменьшить габариты этих устройств с нескольких миллиметров до нескольких микрон.

Уменьшение размера – лишь одна из целого ряда проблем, которые придется решить ученым для того, чтобы эти механизмы нашли практическое применение. Гаримелла отметил, что сложности при использовании механизмов ионного ветра в мобильных устройствах в первую очередь связаны с ограниченностью пространства для систем охлаждения. Более того, по мере увеличения производительности процессоров количество тепла, которое необходимо отвести, возрастает, что усложняет задачу охлаждения ноутбуков и их поверхностей.

"Сейчас мы решаем возникающие проблемы, чтобы продемонстрировать надежность данной технологии на микроуровне, и эти проблемы должны быть решены до того, как технология сможет попасть на рынок, по крайней мере, использоваться для охлаждения процессоров", - пояснил Гаримелла.

Он не смог сказать, когда именно данная технология начнет применяться для охлаждения процессоров, но отметил ряд ее изначальных преимуществ перед альтернативными решениями, такими как жидкостное охлаждение.

"Несмотря на то, что жидкостное охлаждение, как правило, обеспечивает более высокую скорость отвода тепла, технологии воздушного охлаждения дешевле для реализации, и за счет использования механизмов ионного ветра их охлаждающая способность может быть увеличена", - подчеркнул Гаримелла.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями