Тарек Гебраэль , инженер из Университета Иллинойса, является ведущим автором статьи в журнале "Nature Electronics ", посвященной проекту, предлагающему новый метод охлаждения с использованием покрытия на основе меди. Эта система очень недорога, проста в реализации и чрезвычайно полезна для повышения производительности оборудования, радикального увеличения вычислительной мощности и занимает минимальное пространство. Решение проблем, связанных с существующими системами охлаждения, было подтверждено 29 мая.
Компания Gebrael, наряду с другими экспертами, подтверждает, что их инициатива в настоящее время находится на стадии исследований . Это позволит гарантировать надежность и долговечность покрытий, что крайне важно для их признания в промышленности . Таким образом, этот план рассматривается как значительный шаг на пути к переходу к промышленному и коммерческому производству для различных применений, включая охлаждение силовой электроники, охлаждение электромашин и тепловое регулирование центров обработки данных.
Вот как работает это термопокрытие из меди.
Идея Тарека Гебраэля и его команды заключается в создании теплоотводящего медного покрытия , которое обволакивает все тепловыделяющие поверхности, подобно слою краски. Поскольку это материал, используемый для рассеивания тепла с высокой теплопроводностью, он может решить проблемы, с которыми сталкиваются современные системы охлаждения.
В данном случае покрытие полностью обволакивает устройство, покрывая все открытые поверхности. Это устраняет необходимость в традиционных методах отвода тепла, которые используют только рассеиватели и радиаторы сверху, игнорируя тот факт, что большая часть тепла генерируется под электронным устройством.
«Эта технология сочетает в себе два отдельных подхода к управлению тепловым режимом: охлаждение на уровне устройства с близким расположением переходов и рассеивание тепла на уровне пластины».
– Ненад Милькович, доцент кафедры машиностроения и инженерии в Иллинойском университете в Урбане-Шампейне и научный руководитель Гебраэля.
Одно из главных преимуществ этой простой модификации заключается в том, что она увеличивает мощность на единицу объема до 740% , поскольку занимает практически нулевое пространство. Это гарантирует радикальное повышение производительности, чего не наблюдается в современных радиаторах.
Кроме того, система выполнена из цельного куска , поскольку устройство и медный радиатор интегрированы в один блок. Это объясняется отсутствием необходимости в термоинтерфейсном материале или отдельном радиаторе, которые громоздки и, как правило, снижают энергопотребление оборудования, негативно влияя на тепловые характеристики.
Еще одно преимущество заключается в высокой экономичности системы ; медь намного дешевле алмаза, и нет необходимости использовать дополнительный материал, который увеличил бы затраты. Это отличает ее от алмазных теплоотводов, которые в основном используются на уровне микросхем и стоят дорого.
Кроме того, еще одним преимуществом, отмеченным Гебраэлем и его командой, является простота нанесения этого термостойкого медного покрытия. Поскольку процесс нанесения осуществляется в рамках электронной промышленности , эта характеристика еще больше упрощает инновационное решение.
На этапе исследования были получены интересные данные.
Проект, описываемый как «высокоэффективная система охлаждения за счет интеграции меди в электронные устройства » , все еще находится на стадии исследований . На данный момент опубликованный документ показывает, что покрытия могут использоваться как в воздухе, так и в воде.
Это заявление оказывает положительное влияние на применение технологии «погружного охлаждения» . Она предполагает размещение электронных устройств непосредственно в непроводящей жидкости, благодаря чему тепло передается от компонентов к жидкости без промежуточных звеньев . Это ключевой механизм для повышения плотности аппаратного обеспечения, улучшения использования процессоров и упрощения технического обслуживания.
Эта технология нанесения покрытия исключает образование крупных медных или алюминиевых разрядов. Это гораздо более компактное решение для отвода тепла от высокоскоростных процессоров и памяти.
В настоящее время команда Nature Electronics тестирует надежность покрытия, используя высоковольтные среды, кипящие диэлектрические жидкости и кипящую воду. Хотя первоначальная работа сосредоточена на простых тестовых платах , они подчеркивают, что в будущем планируют применять покрытия на силовых модулях и графических процессорах в больших масштабах.
Позже исследователи планируют проверить долговечность покрытия , и это станет важнейшим шагом на пути к его признанию в промышленности. Поскольку это такая дешевая и простая технология, она может вызвать множество вопросов по сравнению с тем, что обычно встречается на рынке. Без нее технологиям рассеивания тепла придется по-прежнему полагаться на традиционные методы охлаждения процессоров и видеокарт.
