Разработка нового метода для управления температурным режимом электроники
Известно, что при эксплуатации систем нагрева и испарения воды одной из ключевых проблем является их высокое энергопотребление. Учёные из Массачусетского технологического института разработали технологию, позволяющую уменьшить количество энергии, требуемой для работы таких устройств. Её суть заключается в специальной обработке поверхности материалов, используемых при производстве систем.
Исследователи предложили комбинировать три вида модификации поверхности в разных масштабах. Это даёт возможность повысить эффективность систем нагрева и испарения воды, а значит, сделать их менее энергозатратными.
Так, добавление ряда микроразмерных полостей или вмятин на поверхность обеспечивает контроль за тем, как пузырьки образуются на этой поверхности, удерживая их эффективно прикрепленными к местам вмятин. В ходе исследовательской работы учёные создали массив вмятин шириной 10 микрометров, разделенных примерно 2 миллиметрами, чтобы предотвратить образование пленки. Однако данное разделение также снижает концентрацию пузырьков на поверхности, что может снизить эффективность кипения. Для компенсации этого эффекта учёные добавили еще один процесс — обработку поверхности в гораздо меньшем масштабе, что позволяет создавать микроскопические выпуклости и выступы в нанометровом масштабе. Это увеличивает площадь поверхности и способствует скорости испарения под пузырьками. Также в ходе экспериментов были сделаны полости в центрах ряда столбиков на поверхности материала. Эти столбики позволяют ускорить процесс кипения, увеличивая площадь поверхности, контактирующей с водой. Таким образом, эти три модификации поверхности — разделение полостей, штифты и наноразмерное текстурирование — позволяют существенно увеличить эффективность нагрева.
На данный момент технология находится на стадии лабораторных испытаний. После их успешного завершения исследователям предстоит разработать способы использования созданной технологии в массовом производстве.
Предполагается, что описанный способ найдёт своё применение также и в области производства электроники, а именно — в управлении температурным режимом , что особенно актуально в свете минимизации полупроводниковых устройств. По словам учёных, адаптация разработанной технологии для использования в электронике станет следующим этапом их работы над данным проектом.
По материалам russianelectronics.ru