Vědci z Purdueské univerzity si nechali patentovat nový způsob chlazení, u kterého se počítá s využitím nanotrubek. Ten by mohl pomoci řešit problémy s odvodem tepla z procesorů počítačů.

Nový způsob chlazení byl předveden pouze na ukázkovém zařízení nikoliv v praxi na mikroprocesoru. Mělo by jít o pole nanotrubek. Na některé z nich se přivede záporný pól elektrického napětí. To způsobí, že z nanotrubek začnou vylétávat elektrony. Ty se smísí se vzduchem, a tak se vzduch ionizuje – to znamená, že už není elektricky neutrální. Ionizovaný vzduch má snahu se „uzemnit“ tzn. dojít ke kladnému pólu, odevzdat mu své přebytečné elektrony a stát se elektricky neutrální. Tak dojde k výboji a mikroskopickému blesku. Přivedením kladného a záporného pólu napětí na vhodná místa můžeme proud vzduchu vhodně usměrňovat a vytvořit mikroskopický „přízemní“ vítr přímo na povrchu čipu. „Přízemnost“ tohoto proudu vzduchu je velkou výhodou, neboť vzduch hnaný větrákem se při průchodu chladičem zpomaluje, vznikají víry a proudící vzduch se nemusí dostat do všech zákoutí složitě tvarovaného tělesa chladiče. Zatímco má-li vítr původ přímo na jeho povrchu, je odvod tepla mnohem účinnější.

Zatímco pro vytvoření běžného blesku jsou nutné desítky tisíc voltů, na mikroblesk stačí napětí kolem 100 V. To souvisí zejména se vzdáleností elektrod mezi kterými má blesk proletět. Jelikož oblaka a povrch země jsou velmi vzdálené, je nutné vysoké napětí, ale nanotrubkové elektrody na povrchu čipu budou dostatečně blízko na to, aby si vystačily s přijatelně nízkým napětím.

Takové chlazení ale může mít i nevýhody. V článku, ze kterého jsem čerpal je zmíněno, že statická elektřina generovaná takovým způsobem chlazení může mít neblahy vliv na blízké části počítače a možná i na procesor samotný. Dále mě napadá, že teplo generované samotným výbojem může snížit efektivitu chlazení tím, že bude samo vzduch zahřívat.

Nedávno byl představen jiný způsob chlazení procesorů s pomocí nanotrubek. Firmy Intel a Zyvex spojily své síly, aby vytvořily teplovodivý gel obsahující nanotrubky, pro odvedení „žáru“ z procesoru do chladiče.

Nanotrubky z uhlíku se vyznačují neobvyklou pevností, ohebností, elektrickou vodivostí a především velkou schopností odvádět teplo.

Budou-li výrobci mikroprocesorů chtít zůstat u stávajících technologií výroby, budou se muset chlazením důkladně zabývat. Běžný křemíkový procesor za provozu generuje teplo s intenzitou, která se blíží jadernému reaktoru. (Samozřejmě vztaženo k objemu.) Už dnes se teplo odvádí pomocí velkých chladičů a výkonných větráků. Počítače jsou proto stále hlučnější. Nevím, zda chlazení mikroblesky bude tišší než současné metody. Odhadoval bych že ne, protože asi nikomu hrom způsobený bleskem nepřipadá tichý. A jelikož každý blesk procházející vzduchem má svůj hrom, tak i mikroblesk bude mít svůj mikrohrom. Možná se dočkáme toho, že místo hučení ventilátorů se bude z počítače ozývat slabé hřmění.

Autor píše weblog o vědě a technice Techblog

Hlavní zdroj informací: