Daha davamlı soyutma üçün elektronikanın mikrofluidlərlə birlikdə dizaynı

Termal idarəetmə elektronikanın gələcəyi üçün ən vacib problemlərdən biridir. Ardıcıl artan məlumatların istehsalı və rabitə sürətinin, eləcə də sənaye çevirici sistemlərinin ölçüsünü və qiymətini azaltmaq üçün davamlı istəyi ilə elektronikanın güc sıxlığı artdı. Nəticədə, böyük enerji və su istehlakı ilə soyutma ətraf mühitə daha çox təsir göstərir və istiliyin daha davamlı bir şəkildə - yəni daha az su və enerjidən istifadə edilməsi üçün yeni texnologiyalara ehtiyac var. Maye soyuducunun birbaşa çipə daxil edilməsi, daha səmərəli istilik idarəetməsi üçün perspektivli bir yanaşmadır. Bununla birlikdə, ən müasir yanaşmalarda belə, elektronika və soyutma ayrı-ayrılıqda müalicə olunur, beləliklə yerləşmiş soyuducunun tam enerji qənaət potensialı istifadə olunmur.

Birgə hazırlanmış mikrofluid soyudulmuş elektrik cihazı

Mənbə şəkli: təbiət 585, 211-216 (2020)

Burada tədqiqatçılar eyni yarımkeçirici substratın içərisində mikro akışkanları və elektronikanı birlikdə tərtib edərək, monolitik şəkildə inteqrasiya edilmiş, fərqli bir mikrokanal soyutma quruluşunu mövcud olanı aşan bir məhsuldarlıq istehsal edə bildiklərini göstərirlər. Nəticələri göstərir ki, kvadrat santimetr başına 1,7 kilovattdan çox istilik axını kvadrat santimetr üçün yalnız 0,57 vatt olan bir nasos çıxışı ilə yayıla bilər. Bir kvadrat santimetrə görə 10.000 kilovattdan çox istilik axınının bir fazalı su soyudulması üçün misilsiz bir performans əmsalı (1-dən çox) müşahidə etdilər, bu da düz mikrokanallarla müqayisədə 50 qat artıma və çox yüksək orta Nusselt 16 sayı. Təklif olunan soyutma texnologiyası, elektronikanın daha da miniatürləşməsinə imkan verməlidir ki, bunun sayəsində Moore qanunu genişlənə bilər və elektronikanın soyumasında enerji istehlakı xeyli azaldıla bilər. Əlavə olaraq, böyük xarici istilik qəbuledicilərini aradan qaldıraraq, bu yanaşma tək bir çipə inteqrasiya olunmuş çox kompakt güc çeviricilərinin tətbiq edilməsini təmin etməlidir.