Ученые Томского политеха вместе со столичными коллегами предложили нестандартный подход к охлаждению микрочипов. Это должно помочь создать более эффективную систему отвода тепла для мощных процессоров и компонентов искусственного интеллекта, сообщает пресс-служба вуза.
Проблема перегрева в наши дни стоит особенно остро: без качественного охлаждения невозможно развитие суперкомпьютеров, беспилотников и роботов. Исследователи выяснили, что эффективность охлаждения зависит не только от скорости испарения жидкости, но и от рисунка поверхности, на которую она попадает. Оказалось, что специально обработанные пластины способны снижать температуру нагретого элемента в шесть раз эффективнее обычных, даже если сама капелька испаряется медленнее.
В своей работе политехники использовали пластины из алюминиево-магниевого сплава — материала, который часто встречается в системах охлаждения. С помощью лазера они нанесли на металл микроскопическую текстуру, а затем придали разным участкам поверхности противоположные свойства: одни стали отталкивать воду (супергидрофобные), а другие — наоборот, притягивать ее (супергидрофильные). За процессом испарения капель на таких необычных «платформах» следили при температурах от 20°С до 300°С.
«Для поверхностей теплообмена с контрастным смачиванием скорость испарения не может служить единственным критерием оценки. Бифильные поверхности с долей супергидрофобной области 30–45% обеспечивают снижение температуры в приповерхностном слое образца в 6 раз больше, чем на полированных, несмотря на сниженную скорость испарения на 29–74%», — объяснил руководитель проекта, доцент Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов Дмитрий Феоктистов.
Полученные данные позволяют создавать поверхности, которые будут не просто охлаждать чип, а делать это точечно. Капли охлаждающей жидкости можно научить самостоятельно собираться именно там, где деталь греется сильнее всего. Это открывает дорогу к созданию по-настоящему умных и адаптивных систем охлаждения для электроники будущего.
