مهندس محمد آذرنهاد
صفحات وبلاگ
نویسنده: محمد آذرنهاد - ۱٩ اردیبهشت ۱۳٩۱

محققان دانشگاه «چالمرز» سوئد موفق به خنک ‌کردن تراشه‌های رایانه‌ای با نانولوله‌ها شدند.


به گزارش سرویس فناوری ایسنا، «جوهان لیو» و همکارانش در دانشگاه چالمرز در سوئد می‌گویند: آنها توانسته‌اند که برای ساخت میکروکانال‌هایی جهت خنک‌ کردن با راندمان بی‌نهایت بالا با کمک آب، بطور مستقیم روی سطح تراشه میکروپره‌های نانولوله کربنی بسازند و بدین سان از مزایای هم ساختار میکروکانالی و هم نانولوله‌های کربنی با رسانایی گرمایی بالا بعنوان میکروپره، برای خنک کردن تراشه استفاده کنند.

«لیو» توضیح می‌دهد: برای رسیدن به اثر پخش خوب گرما، ما از آب برای ایجاد یک تبادل حرارتی اجباری قوی با پره‌های نانولوله کربنی استفاده کردیم. ما برای تحقق بخشیدن به این توان بالقوه، راه ‌حل کاملی ارائه کردیم. با کمک این فناوری یعنی چاه گرمایی روی - تراشه مبتنی بر نانولوله کربنی، می‌توان نقاط داغ را با شار حرارتی حدود 100 وات بر سانتی‌متر مربع خنک کرد. بنابراین این فناوری را می‌توان برای مدیریت گرمایی میکروسیستم‌هایی با چگالی توان بسیار بالا استفاده کرد.

تا قبل از این، برای سرد کردن یک جزء الکترونیکی از هوا همراه با نانولوله‌های کربنی به عنوان پره‌های خنک‌کننده استفاده می‌شد. با این حال، ظرفیت گرمایی هوا کاملا پایین است و پره‌های نانولوله کربنی بدون محافظ در معرض هستند که می‌تواند تهدیدی برای پایداری سیستم باشد. بنابراین گروه «لیو» طرح جدیدی برای حل این مشکل‌ها ارائه کرد.

این محققان برای ساخت چاه گرمایی نانولوله کربنی خود، ابتدا با فوتولیتوگرافی استاندارد و فرایندهای کندن و جدا کردن (lift-off)، ساختارهای میکروپره‌ای ایجاد کردند. آنها سپس برای قرار دادن این میکروپره‌ها در مکان مناسب روی تراشه، یک تکنیک انتقال نانولوله پیشرفته به کار بردند. در نهایت، برای ایجاد میکروکانال‌هایی که سیال خنک‌کننده آب می‌تواند در سرتاسر آنها جریان یابد، یک کلاهک پلاستیکی روی نوک این میکروپره‌های نانولوله‌ای روکش‌دهی کردند.

«لیو» اشاره می‌کند که در مقایسه با روش خنک کردن تبادل حرارتی اجباری هوایی مرسوم که می‌تواند به قابلیت خنک‌کنندگی 50 وات بر سانتی‌متر مربع برسد، سیستم خنک‌کنندگی میکروپره‌ای نانولوله‌ای این گروه تحقیقاتی توانایی مدیریت یک شار حرارتی به بزرگی پنج هزار وات بر سانتی‌متر مربع را دارد و با میکروپره‌های نانولوله‌ای ضخیم‌تر و سرعت بالاتر آب حتی قابلیت‌های بالاتری نیز می‌تواند داشته باشد.

«لیو» می‌گوید: سیستم خنک‌کنندگی روی تراشه میکروپره‌ای نانولوله‌ای آنها با بهره‌گیری از عملکرد گرمایی عالی و نسبت سطح به حجم بسیار بالای نانولوله‌ها، قابلیت بالایی برای خنک‌کردن اجزای الکترونیکی توان بالا دارد.

این محققان، جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ «Nanotechnology» منتشر کرده‌اند.

محمد آذرنهاد
بسمه تعالی ضمن تشکر از شما دوست عزیز به دلیل بازدید از وبلاگ اینجانب . تحصیلات بنده در رشته مهندسی مکانیک میباشد . این وبلاگ به دلیل تبادل مطالب علمی - اجتماعی و فرهنگی ایجاد شده است و بدیهی است که خالی از اشکال نیست لطفا با نظرات خود اینجانب را یاری فرمایید .
نویسندگان وبلاگ:
مطالب اخیر:
کدهای اضافی کاربر :