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Elettronica di raffreddamento con goccioline saltellanti

17.04.2017

Il problema della dissipazione del calore nella moderna industria informatica è acuto: nonostante la riduzione delle dimensioni del transistor, la complessità dei processori e dei core grafici è in continua crescita, e insieme alle frequenze di clock, il che si traduce in un corrispondente aumento della dissipazione del calore.

Le schede video a slot singolo di livello abbastanza serio stanno diventando sempre meno comuni sul mercato e gli ingombranti LSS hanno preso saldamente il posto dei raffreddatori ad aria nei sistemi per appassionati. Ma la tecnologia "Jumping Droplets" (jumping droplets), come promettono i suoi sviluppatori, può aumentare notevolmente l'efficienza dei sistemi di raffreddamento, soprattutto nel caso di hot spot.

Il nuovo metodo funziona più o meno allo stesso modo in cui le cicale proteggono le loro fragili ali dal bagnarsi. Il fatto è che con una sufficiente idrofobicità (la capacità di respingere l'umidità) della superficie, la combinazione di due minuscole goccioline d'acqua genera energia sufficiente affinché la goccia più grande risultante si stacchi da questa superficie stessa. L '"effetto cicala" è noto da molto tempo ed è ben descritto nella scienza, ma è stata la prima volta che è stato possibile applicarlo per il raffreddamento della microelettronica. Come è stato scoperto nel lavoro congiunto di Intel e Duke University, questa proprietà può essere utilizzata anche per raffreddare i moderni microchip.

La traiettoria dei salti delle goccioline può essere tale che la loro destinazione finale sia una superficie che richiede un raffreddamento attivo. La principale difficoltà nell'attuazione pratica del principio è la ricerca di materiali con il grado di idrofobicità richiesto.

Tecnicamente, questo ricorda in qualche modo una camera di evaporazione, che, tuttavia, funziona al contrario. Il pavimento condizionale di questa camera è realizzato in materiale idrofobo e il soffitto, al contrario, è una spugna porosa. Le zone calde fanno evaporare il liquido nelle strutture del soffitto verso il pavimento, dove si condensa in goccioline. Ci sono più gocce, iniziano a unirsi - e saltare a causa del sopra descritto "effetto cicala" sul soffitto, dopodiché il ciclo si ripete e una tale telecamera funzionerà indipendentemente dalla direzione del vettore di gravità e dall'orientamento nello spazio , solo la divisione in "pavimento" e "soffitto". Un tale sistema di rimozione del calore è più efficiente di quelli tradizionali, poiché funziona non solo su un aereo, ma anche nello spazio, affermano gli sviluppatori. Allo stesso tempo, a differenza del termoelettrico, non necessita di alimentazione dall'esterno.

Il capo del team, il professor Chen Chuanhua (Chuan-Hua Chen) è sicuro che presto la nuova tecnologia sarà standardizzata e da questo punto al rilascio dei primi sistemi di raffreddamento funzionanti basati sul nuovo principio è un passo.

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