Никхил Кораткар, доцент факультета инженерной механики, космической и ядерной техники, в течение двух лет работает с коллегами над этим проектом. Он объяснил, что точка кипения - это точка изменения состояния воды. В точке кипения вода превращается в пар. Однако, чтобы это произошло, необходимо то, что он называет "прослойкой" - в данном случае воздух. Если не будет воздуха, вода просто нагреется выше точки кипения, не превращаясь в пар.

На внутренней поверхности любой емкости имеются микроскопические полости, заполненные воздухом. Когда вода закипает, воздух из этих полостей собирается в пузыри, которые поднимаются к поверхности. Полости заполняются водой, прослойка исчезает, и кипение становится менее эффективным.

В ходе исследований на всей внутренней поверхности емкости был сформирован слой медных наностержней. Воздух, попавший в "лес" из наностержней, помогает усилить формирование пузырьков и также не дать впадинам заполниться водой, что увеличивает эффективность кипения от шести до десяти раз.

Как заметил Коратка, кипение – это способ передачи тепла, который потенциально может использоваться для охлаждения микросхем.

По мере уменьшения площади физической поверхности микросхем, для производителей процессоров отвод тепла превращается в серьезную проблему. Более быстрые микросхемы при меньших размерах – как 65 нм против 45 нм – генерируют много тепла.

Кораткар считает, что помещая медные наностержни на медных межсоединениях в микросхеме, можно значительно уменьшить количество образующегося тепла.

"Поскольку компьютерные межсоединения уже сделаны из меди, можно легко и недорого нанести на эти компоненты слой медных наностержней, - сказал он. – Идея охлаждения так называемой 'горячей точки' на микросхеме состоит в том, чтобы поместить хладагент на микросхему... Хладагент испаряется, и тепловая энергия, необходимая для испарения хладагента, отводится от микросхемы. Чем больше хладагента вы испаряете, тем, естественно, больше тепла забираете у микросхемы. С помощью наностержней можно в любой момент времени испарять больше хладагента. Вы отбираете больше тепла у микросхемы. Вы можете быстрее ее охладить".

Коратка подчеркнул, что таким образом можно увеличить эффективность охлаждения микросхемы в шесть–десять раз, хотя пока это только предварительные оценки.

В конце июня ученые Университета Пурди объявили о том, что они разработали миниатюрную систему охлаждения, которая, возможно, уже через два года будет использоваться для охлаждения мобильных и настольных компьютерных систем.

Система охлаждения размером с компьютерную микросхему может позволить производителям ПК не только снизить температуру существующих компьютеров, но и создавать меньшие по размеру системы. Эта новая система состоит из миниатюрных компрессоров и трубопровода, по которому прокачивается хладагент. Системы размером с микросхему можно было бы интегрировать в центральный процессор, или они могли бы заменить в компьютере традиционные системы теплоотвода с воздушным охлаждением.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями