Разработана система ионного охлаждения электроники

Теперь важный вклад в эти усилия внесли сотрудники университета Пардью в штате Индиана. Профессор механических технологий Суреш Гаримелла и его коллеги продемонстрировали экспериментальную систему, охлаждающую микросхемы с помощью ионизированных атомов воздуха. По предварительным данным, применение этого метода в сочетании с использованием традиционных вентиляторов дает возможность на 250% увеличить интенсивность отвода тепла от микропроцессоров, сообщает радиостанция Голос Америки.
Идея ионного охладителя довольно проста. Как известно, атомы газа можно ионизировать с помощью достаточно сильного неоднородного электростатического поля. Именно так работают бытовые ионизаторы, освежающие воздух в жилых помещениях. Новый прибор действует по тому же принципу. Он содержит один электрод, на который подается положительное напряжение (анод), и несколько отрицательных электродов (катодов). Анод выполнен в виде тонкой струны, а катоды заканчиваются остриями. Поскольку электрическое поле катодов отталкивает электроны, те стекают с их поверхности, быстро разгоняются и движутся к аноду, По пути они сталкиваются с нейтральными атомами воздуха, выбивают из них электроны и превращают в положительные ионы. Заряженные атомы притягиваются к катодам и мигрируют в их направлении, образуя ионные потоки.
Изобретатели поместили это устройство над поверхностью нагреваемой кремниевой пластинки, имитирующей компьютерный микрочип. Оказалось, что ионный ветер вполне способен обеспечить ее охлаждение: дело в том, что ионные струи способны двигаться даже совсем рядом с поверхностью чипа, где незаряженные воздушные потоки тормозятся. Правда, это движение само по себе не слишком значительно, однако его можно усилить, если одновременно с генератором ионного ветра запустить и обычный вентилятор. Сфотографировав пластинку в инфракрасных лучах, ученые выяснили, что ионный охладитель в комбинации с вентилятором снизил температуру ее поверхности с 60 до 35 градусов Цельсия. Когда вентилятор работал в одиночестве, модель чипа грелась гораздо сильнее.
К массовому производству новый прибор пока не готов. Разработчикам еще предстоит уменьшить его размеры и увеличить прочность. Они рассчитывают этого добиться максимум за три года. Они также полагают, что со временем подобные системы перекочуют с компьютеров на более миниатюрные устройства – например, в мобильные телефоны. Ионный охладитель описан в статье, направленной в Journal of Applied Physics.
Похожие публикации: