Яндекс.Метрика

Микронасосы для охлаждения чипов

Подобные охлаждающие системы будут необходимы для компьютерных чипов следующего поколения, производящих так много тепла, что это может повредить электронные схемы или снизить их производительность, говорит профессор Сурет Гаримела (Surette Garimela).

Новое устройство было интегрировано на кремниевый чип площадью около одного квадратного сантиметра и, фактически, является примером микроэлектромеханической системы (то есть, крошечного механического устройства, созданного с помощью методов, обычно используемых в микроэлектронике).

AJK-B2701

AJK-B2701

микронасосы для охлаждения чипов

В сегодняшних компьютерах чипы преимущественно охлаждаются с помощью радиатора и закрепленного на нем вентилятора. Однако Гаримела отмечает, что через десятилетие чипы будут содержать еще в 100 раз больше транзисторов и, соответственно, генерировать намного больше тепла. «Поэтому нашей целью было разработать охлаждающую систему, которая бы размещалась на чипе и могла бы справиться с таким тепловыделением у чипов будущего. – говорит она. – Наш насос является микроэлектромеханической системой, так что мы смогли поместить всю систему охлаждения прямо на чипе. Самым же новаторским была технология микронасоса».

Прототип системы содержит многочисленные микроканалы, заполненные водой, с толщиной около 100 микрон (толщина человеческого волоса). Эти каналы покрыты сотнями последовательно размещенных электродов, на которые подаются электрические импульсы, так что создается бегущее электрическое поле в каждом канале. Данное поле создает ионы, которые увлекаются им. «Таким образом, возникает течение воды и происходит охлаждение», — говорит Гаримелла.

Эффект прокачки возникает из-за гидродинамического эффекта, когда взаимодействие ионов с электрическим полем вызывает движение жидкости. «Инженеры уже давно использовали подобный эффект для течения жидкостей, однако необычно его применение в микромасштабах, как это сделали мы», — замечает Гаримела.

Кроме того, для ускорения прокачки жидкости на покрытие микроканалов исследователи наклеили тонкую пластину пьезоэлектрического материала, которая расширяется и сжимается под действием электрического тока. Гаримела отмечает, что данная пластина действует как диафрагма, сообщающая дополнительную скорость жидкости. В текущем прототипе благодаря диафрагме скорость увеличилась на 13 процентов, однако моделирование показывает, что увеличение может достигать и 100 процентов.

«Обычно электрогидродинамический эффект не рассматривается в практических приложениях из-за того, что необходимо сообщить системе большое количество энергии, тогда как она не дает большой движущей силы. – говорит Гаримела. – Между тем, в микросистемах такой эффект оказывается намного более эффективным: при входной мощности в микроватты мы имеем милливатты в охлаждении. Другими словами, охлаждающий эффект в тысячу раз выше, чем энергия, потребляемая системой».

Между тем, некоторые препятствия еще остаются. «Одно из них заключается в разработке адекватных математических моделей для такой сложной, динамической системы. – поясняет Гаримела. – Здесь есть и течение жидкости в микромасштабах, и электродинамический эффект, электрические поля и движущаяся диафрагма». Другая проблема заключается в герметизации каналов, чтобы предотвратить утечку воды, и конструировании такой системы, чтобы она могла производиться в стандартном технологическом цикле.

Заказать  и выбрать микронасос для охлаждения жидкостью можно здесь

Всю необходимую информацию можно узнать, позвонив по телефону

Звоните нам: (952)377-55-46

Присылайте факс: (812)640-06-25 доб. 32766

Пишите на email:  info@barnspb.ru  barnspb@yandex.ru  galkin@barnspb.ru

 

Или воспользуйтесь простой формой для заказа

[contact-form-7 404 "Not Found"]

Комментарии запрещены.