Microcipurile cu sisteme de răcire încorporate ar putea ajuta la realizarea unor dispozitive electronice mai compacte și mai eficiente.
Densitatea tranzistoarelor de pe microcipuri și, prin urmare, viteza și capacitatea dispozitivelor, precum computerele și smartphone-urile, a crescut rapid în ultimele decenii. Pe măsură ce aducem mai multe tranzistoare împreună, microcipurile se încălzesc, ceea ce ar putea limita în cele din urmă posibilitatea de a crește numărul de tranzistori, menționează Elison Matioli din cadrul Institutului Federal Elvețian de Tehnologie din Lausanne.
În prezent, utilizăm radiatoare pentru răcirea microcipurilor, o bucată de metal care conduce căldura și o eliberează în aer. Acest proces este adesea accelerat utilizând ventilatoare, precum cele găsite în majoritatea laptopurilor sau alte sisteme de răcire, cum ar fi aerul condiționat în centrele de date.
Deoarece radiatoarele sunt mult mai voluminoase și mai grele decât microcipurile în sine, acestea reprezintă un factor cheie pentru realizarea dispozitivelor electronice mai ușoare și mai compacte. „Aceasta reprezintă o provocare majoră”, a menționat Matioli.
Pentru a aborda acest lucru, Matioli și colegii săi au dezvoltat o rețea microscopică de țevi care este încorporată în microcip, eliminând nevoia de radiatoare și alte mecanisme de răcire externe. Conductele elimină căldura provenită de la sursă prin pomparea un mic volum de apă prin microcip.
În urma unui test, echipa a constatat faptul că microcipul cu auto-răcire avea o putere de răcire de 50 de ori mai mare, decât cea a unui microcip care utilizează metodele convenționale de răcire. Matioli a declarat următoarele: „Faptul că am putut să realizăm acest lucru și că a funcționat atât de bine a fost o surpriză destul de plăcută”.
Fără radiatorul care ocupă spațiu, va fi posibil să se dezvolte dispozitive mult mai eficiente, care ar putea reduce semnificativ consumul de energie electrică și costul de funcționare, a declarat Tiwei Wei de la KU Leuven din Belgia.
De asemenea, ar putea reduce drastic amprenta asupra mediului a centrelor de date, menționează Matioli. În anul 2018, centrele de date au consumat aproximativ 75 TWh de energie electrică pentru sistemele de infrastructură, inclusiv răcirea, la nivel global.
