Графен поможет охлаждать микросхемы

Сотрудники Ратгерского университета разработали концепцию системы охлаждения микросхем на основе графена.

Механизм, описанный в PNAS, основан на комбинации графена и кристаллической подложки из нитрида бора. Система обеспечивает более эффективное охлаждение электронных чипов, часто генерирующих значительное количество тепла за счет растущего количества транзисторов.

«Мы получили коэффициент мощности, почти в 2 раза превышающий показатели предыдущих термоэлектрических охладителей», — сказала профессор Ева Андрэй.

В упомянутых системах, лишенных движущихся компонентов, тепло отводится за счет электрического тока. Существует также пассивное охлаждение, происходящее естественным путем.

Графен имеет ряд преимуществ для данной сферы. Материал гораздо лучше меди проводит ток, почти в 100 раз прочнее стали и быстро рассеивает тепло.

Андрэй сравнивает термоэлектрическое охлаждение с процессами в ванне. Если в заполненную горячей водой емкость пустить холодную струю, жидкости потребуется много времени, чтобы рассеяться по всему объему. Это – пассивная система. Ее можно сделать активной, перемешивая воду руками. То же происходит в электронных устройствах. Если соединить горячий чип с проводом, тепло будет отводиться пассивно. Если же использовать металл с горячим и холодным концом, по которому пропускают ток, реализуется активное охлаждение. Графен хорошо зарекомендовал себя в обеих системах.

«Электронная промышленность движется к термоэлектрическому охлаждению, — отметила Андрэй. – Существует высокая вероятность, что графен станет ключевым компонентом таких систем. Другие потенциальные материалы отличаются большей стоимостью, толщиной и не имеют такого коэффициента мощности».