Răcirea electronicelor s-ar putea face mai ușor cu această nouă metodă
Pe măsură ce dispozitivele devin tot mai mici și mai performante, acestea generează tot mai multă căldură. Răcirea electronicelor este vitală pentru a le prelungi funcționarea și pentru a le face mai sigure.
În ultimii ani, inginerii au încercat să dezvolte strategii care ar putea împiedica supraîncălzirea electronicelor. Una dintre soluții este utilizarea disipatoarelor termice, straturi care duc temperatura departe de elementele fierbinți și o elimină din dispozitiv.
Cercetătorii de la University of Illinois Urbana-Champaign și University of California, Berkeley (UC Berkeley) au conceput recent o strategie alternativă care poate face răcirea electronicelor mai eficient decât alte soluții existente.
Răcirea electronicelor a fost dusă la un alt nivel
Strategia lor, explicată într-o lucrare publicată în Nature Electronics, se bazează pe utilizarea disipatoarelor de căldură compuse dintr-un strat izolator electric de Parylene C și un strat de cupru.
„Recenta noastră lucrare a fost punctul culminant al eforturilor noastre de a produce disipatoare termice de acoperire pentru răcirea de înaltă eficiență a electronicelor. Motivația a fost aceea de a permite disiparea eficientă a căldurii din electronicele de mare putere”, a declarat Tarek Gebrael, unul dintre cercetătorii care au efectuat studiul.
„Avantajul utilizării disipatoarelor noastre este că acoperă în întregime dispozitivul electronic, inclusiv partea de sus, de jos și părțile laterale ale dispozitivului”, a explicat Gebrael.
„Acest lucru este imposibil cu disipatoarele termice standard. Prin realizarea acestor acoperiri conforme, am reușit să-i permitem căldurii să părăsească dispozitivul pe mai multe rute, ceea ce se traduce într-o răcire mai bună”, a completat el.
Inspirație din trecut, cu materiale mai ieftine
În trecut, echipele au dezvoltat tehnici similare care împiedică supraîncălzirea prin deschiderea mai multor „rute” prin care căldura să iasă din dispozitivele electronice. Soluțiile propuse anterior, totuși, utilizează materiale foarte scumpe, cum ar fi diamantul. Acest lucru le face dificil de dezvoltat și implementat la scară largă, subliniază Tech Xplore.
Gebrael și colegii săi au evaluat disipatoarele de căldură acoperite cu cupru într-o serie de teste și au constatat că au funcționat extrem de bine. Mai exact, soluția lor a obținut o creștere cu până la 740% a puterii pe unitate de volum în comparație cu radiatoarele standard din cupru, răcite cu aer, utilizate în prezent.
„Acest rezultat remarcabil derivă din eficacitatea disipatoarelor noastre în eliminarea căldurii, precum și din volumul compact pe care îl ocupă atunci când sunt aplicate pe plăcile de circuite imprimate”, a spus Gebrael.
„Această caracteristică permite montarea mai multor componente electronice într-un spațiu mai mic fără probleme de supraîncălzire, ceea ce este esențial pentru a crea platformele tehnologiilor viitoare (AI, realitate augmentată etc.)”, continuă el.
Viitorul acestei tehnologii
În viitor, disipatoarele termice dezvoltate de această echipă de cercetători ar putea fi folosite pentru a face mai eficientă răcirea electronicelor, fără a fi nevoie de materiale scumpe. În plus, rețeta de acoperire pe care au propus-o combină procese care sunt deja utilizate în industria electronică. Acest lucru ar putea facilita și mai mult aplicarea în medii reale și comercializarea acestei soluții.
„Acum cercetăm fiabilitatea și durabilitatea acoperirilor noastre în medii specifice (apă clocotită, fluide dielectrice în fierbere, cicluri termice și medii de înaltă tensiune) pentru perioade lungi de timp”, a adăugat Gebrael.
„Vrem să ne asigurăm că acoperirile noastre își păstrează performanța superioară de răcire. De asemenea, implementăm acoperirile cu module de putere la scară completă și plăci video, în timp ce inițial am folosit doar plăci de testare simple”, a încheiat el.
Vă recomandăm să citiți și:
Jocurile video au un efect neașteptat asupra copiilor. Ce a descoperit un nou studiu?
Un computer alimentat de alge funcționează neîntrerupt de peste șase luni
Ambuteiajele ar putea deveni doar o amintire, cu ajutorul semafoarelor cu Inteligență Artificială