ইলিনয় বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রকৌশলী তারেক গেব্রায়েল ‘নেচার ইলেকট্রনিক্স ’ নামক একটি প্রকল্পের প্রধান লেখক, যেখানে তামা-ভিত্তিক প্রলেপ ব্যবহার করে একটি অভিনব শীতলীকরণ পদ্ধতির প্রস্তাব করা হয়েছে। এই ব্যবস্থাটি অত্যন্ত সাশ্রয়ী, বাস্তবায়ন করা সহজ এবং যন্ত্রপাতির কার্যক্ষমতা উন্নত করতে, প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা আমূলভাবে বাড়াতে এবং ন্যূনতম স্থান ব্যবহারে অত্যন্ত উপকারী। বিদ্যমান শীতলীকরণ ব্যবস্থাগুলোর সমস্যার এই সমাধানটি ২৯শে মে নিশ্চিত করা হয়েছে।
অন্যান্য বিশেষজ্ঞদের সাথে গেব্রায়েলও নিশ্চিত করেছেন যে তাদের এই উদ্যোগটি বর্তমানে গবেষণা পর্যায়ে রয়েছে । এর মাধ্যমে তারা আবরণগুলোর নির্ভরযোগ্যতা ও স্থায়িত্ব নিশ্চিত করতে পারবে, যা শিল্পক্ষেত্রে গ্রহণযোগ্যতার জন্য অপরিহার্য । সুতরাং, এটিকে এমন একটি পরিকল্পনা হিসেবে চিহ্নিত করা হয়েছে যা পাওয়ার ইলেকট্রনিক্স শীতলীকরণ, বৈদ্যুতিক যন্ত্র শীতলীকরণ এবং ডেটা সেন্টারের তাপ ব্যবস্থাপনাসহ বিভিন্ন প্রয়োগের জন্য শিল্প ও বাণিজ্যিক উৎপাদনে উত্তরণের দিকে একটি গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ ।
এইভাবে এই তাপীয় তামার প্রলেপটি কাজ করে
তারেক গেব্রায়েল ও তার দলের পরিকল্পনা হলো এমন একটি তাপ-প্রতিরোধী তামার প্রলেপ তৈরি করা , যা রঙের একটি স্তরের মতো সমস্ত তাপ-উৎপাদনকারী পৃষ্ঠকে আবৃত করে রাখবে। যেহেতু এটি উচ্চ তাপ পরিবাহিতা সম্পন্ন একটি তাপ অপসরণকারী উপাদান, তাই এটি বর্তমান শীতলীকরণ ব্যবস্থাগুলোর সমস্যাগুলো সমাধান করতে পারে ।
এক্ষেত্রে, কোটিংটি ডিভাইসটিকে সম্পূর্ণরূপে আবৃত করার উপর মনোযোগ দেয়, ফলে এর সমস্ত উন্মুক্ত পৃষ্ঠ ঢাকা পড়ে যায়। এর ফলে প্রচলিত তাপ অপসারণ পদ্ধতির আর প্রয়োজন হয় না, যেগুলোতে কেবল উপরে ডিফিউজার ও হিট সিঙ্ক ব্যবহার করা হয় এবং এই বিষয়টি উপেক্ষা করা হয় যে, ইলেকট্রনিক ডিভাইসটির অধিকাংশ তাপ এর নিচ থেকেই উৎপন্ন হয়।
এই প্রযুক্তি দুটি পৃথক তাপ ব্যবস্থাপনা পদ্ধতির সমন্বয় করে: ক্লোজ-জাংশন ডিভাইস-স্তরের শীতলীকরণ এবং প্লেট-স্তরের তাপ ব্যাপন।
– নেনাদ মিলজকোভিচ, UIUC-এর যন্ত্রবিজ্ঞান ও প্রকৌশল বিভাগের সহযোগী অধ্যাপক এবং গেব্রায়েলের উপদেষ্টা।
এই সাধারণ পরিবর্তনের অন্যতম প্রধান সুবিধা হলো, এটি প্রায় কোনো জায়গাই নেয় না এবং প্রতি একক আয়তনে শক্তি ৭৪০% পর্যন্ত বাড়িয়ে দেয় । এর মানে হলো, এটি পারফরম্যান্সে আমূল বৃদ্ধি নিশ্চিত করে, যা বর্তমান হিটসিঙ্কগুলোতে দেখা যায় না।
তাছাড়া, সিস্টেমটি একটি একক অংশ দিয়ে তৈরি , কারণ ডিভাইস এবং কপার হিট সিঙ্ক একটি ইউনিটের মধ্যেই সমন্বিত থাকে। এর কারণ হলো, এতে কোনো থার্মাল ইন্টারফেস মেটেরিয়াল বা আলাদা হিট সিঙ্কের প্রয়োজন হয় না; এই দুটিই আকারে বড় এবং তাপীয় কর্মক্ষমতার ওপর নেতিবাচক প্রভাব ফেলে যন্ত্রের শক্তি কমিয়ে দেওয়ার প্রবণতা রাখে।
এর আরেকটি সুবিধা হলো এই যে , সিস্টেমটি খুবই সাশ্রয়ী ; হীরার চেয়ে তামা অনেক সস্তা, এবং এমন কোনো অতিরিক্ত উপাদান ব্যবহারের প্রয়োজন নেই যা খরচ বাড়িয়ে দেবে। এটি ডায়মন্ড হিট স্প্রেডারের থেকে ভিন্ন, যা বেশিরভাগ ক্ষেত্রে চিপ পর্যায়ে ব্যবহৃত হয় এবং ব্যয়বহুল ।
এছাড়াও, এই তাপীয় তামার প্রলেপটির প্রয়োগ সহজলভ্যতা হলো আরেকটি সুবিধা, যা গেব্রায়েল এবং তার দল তুলে ধরেছেন। যেহেতু এই প্রয়োগ প্রক্রিয়াটি ইলেকট্রনিক্স শিল্পের মধ্যেই সম্পন্ন করা হয় , তাই এই বৈশিষ্ট্যটি উদ্ভাবনী সমাধানটির সরলতা আরও বাড়িয়ে তোলে।
গবেষণা পর্যায় থেকে আকর্ষণীয় তথ্য পাওয়া গেছে।
প্রকল্পটি, যাকে “ইলেকট্রনিক ডিভাইসে তামার সংযোজনের মাধ্যমে একটি উচ্চ-দক্ষতাসম্পন্ন শীতলীকরণ ব্যবস্থা ” হিসেবে বর্ণনা করা হয়েছে , তা এখনও গবেষণা পর্যায়ে রয়েছে । এখন পর্যন্ত, সর্বজনীনভাবে প্রকাশিত নথি থেকে জানা যায় যে এই আবরণগুলো বাতাস এবং জল উভয় মাধ্যমেই ব্যবহার করা যেতে পারে ।
এই ঘোষণাটি "ইমার্শন কুলিং" অ্যাপ্লিকেশনগুলির উপর একটি ইতিবাচক প্রভাব ফেলে । এর মাধ্যমে ইলেকট্রনিক ডিভাইসগুলিকে সরাসরি একটি অপরিবাহী তরলে রাখা হয়, যাতে কোনো মধ্যস্থতাকারী ছাড়াই উপাদানগুলি থেকে তরলে তাপ স্থানান্তরিত হয়। হার্ডওয়্যারের ঘনত্ব বৃদ্ধি, প্রসেসরের ব্যবহার উন্নত করা এবং রক্ষণাবেক্ষণ সহজ করার জন্য এটি একটি মূল কৌশল ।
এই কোটিং কৌশলটি বড় আকারের তামা বা অ্যালুমিনিয়ামের নিঃসরণ দূর করে। উচ্চ-গতির প্রসেসর এবং মেমরি থেকে তাপ অপসারণের জন্য এটি একটি অনেক বেশি সংহত সমাধান।
আপাতত, নেচার ইলেকট্রনিক্স দলটি উচ্চ-ভোল্টেজের পরিবেশ, ফুটন্ত ডাইইলেকট্রিক তরল এবং ফুটন্ত জল ব্যবহার করে আবরণটির নির্ভরযোগ্যতা পরীক্ষা করছে । যদিও প্রাথমিক কাজ সাধারণ টেস্ট বোর্ডের উপর কেন্দ্রীভূত ছিল, তারা জোর দিয়ে বলেছে যে তারা বৃহৎ পরিসরে পাওয়ার মডিউল এবং জিপিইউ-তে এই আবরণগুলো প্রয়োগ করবে ।
পরবর্তীতে, গবেষকরা আবরণটির স্থায়িত্ব পরীক্ষা করার পরিকল্পনা করছেন , এবং এটিই হবে শিল্পক্ষেত্রে এর গ্রহণযোগ্যতার দিকে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পদক্ষেপ। যেহেতু এটি একটি অত্যন্ত সস্তা এবং সহজ প্রযুক্তি, তাই বাজারে প্রচলিত প্রযুক্তির তুলনায় এটি অনেক প্রশ্ন উত্থাপন করতে পারে। এটি ছাড়া, তাপ অপসারণ প্রযুক্তিকে প্রচলিত সিপিইউ এবং জিপিইউ শীতলীকরণ পদ্ধতির উপরই নির্ভর করে চলতে হবে ।
