211service.com
Laptop chłodzony wiatrem jonowym
Każdy, kto używa laptopa, będzie zaznajomiony z szumem, który wydaje wentylator, gdy włącza się, gdy temperatura procesora osiąga około 100 ° F. Ponieważ laptopy i inne urządzenia elektroniczne stawały się coraz mniejsze i cieńsze, naukowcy zaczęli szukać alternatywnych metod chłodzenia, które zwiększają objętość i są cichsze.
Chłodzenie: Te zdjęcia w podczerwieni pokazują działanie systemu chłodzenia jonowego Tessera. Po włączeniu urządzenia chmura powietrza odprowadza ciepło z systemu.
Jednym z nowatorskich pomysłów jest chłodzenie systemu za pomocą jonów do przepychania cząsteczek powietrza przez gorący mikroprocesor, tworząc w ten sposób chłodny powiew. Tak zwane systemy chłodzenia jonowego zostały już zademonstrowane w laboratoriach badawczych, ale teraz Karta , międzynarodowa firma zajmująca się pakowaniem chipów z siedzibą w San Jose w Kalifornii, zademonstrowała system chłodzenia jonowego zintegrowany z działającym laptopem.
Naukowcy z Tessera i University of Washington przedstawili na targach Sympozjum IEEE Semi-Therm w marcu. System może wydobyć około 30 procent więcej ciepła z laptopa niż konwencjonalny wentylator, a testy laboratoryjne pokazują, że potencjalnie może zużywać tylko o połowę mniej energii.
Chłodzenie jonowe jest oparte na pracy wykonanej pierwotnie w 2006 roku przez Aleksander Mamishev , profesor elektrotechniki na Uniwersytecie Waszyngtońskim i jego współpracownicy. W zeszłym roku Tessera udzieliła licencji na technologię, a od tego czasu firma zmodyfikowała ją, aby pasowała do laptopa. Oprócz odprowadzania ciepła wydajniej niż wentylator, pracuje cicho – nie ma ruchomych części, mówi Mamishev. To wielki kamień milowy.
Wczesne prace koncentrowały się na zasadach, mówi Ken Honer, dyrektor ds. badań i rozwoju w Tessera. Skupiamy się teraz na jego optymalizacji i dopasowaniu do małych formatów. Dotyczy to nie tylko notebooków, ale także systemów gier, projektorów i serwerów – mówi.
Rozwój firmy Tessera z pewnością pokazuje potencjał chłodzenia EHD, mówi Suresh Garimella , który jest profesorem elektrotechniki w Purdue i dyrektorem uczelni Centrum Badawcze Technologii Chłodniczych . Ich wyniki są pozytywnym krokiem dla tej technologii.
Lodówka jonowa Tessera znajduje się w pobliżu otworu wentylacyjnego wewnątrz laptopa. Rurki cieplne, które przenoszą ciepło za pomocą parowania i kondensacji płynu, odprowadzają ciepło z jednostek przetwarzania komputera do systemu chłodzenia jonowego. Wewnątrz jonowego urządzenia chłodzącego znajdują się dwie elektrody: jedna jonizuje cząsteczki powietrza, takie jak azot, a druga działa jako odbiornik tych cząsteczek. Po przyłożeniu napięcia między dwie elektrody jony przepływają z elektrody emiterowej do kolektora. Gdy się poruszają, ich pęd popycha neutralne cząsteczki powietrza przez gorące miejsce, chłodząc je.
Jednym z głównych wyzwań związanych z integracją systemu chłodzenia jonowego z laptopem było zaprojektowanie wystarczająco kompaktowego konwertera napięcia, zdolnego do przekształcenia 12 V prądu stałego akumulatora laptopa na około 3000 V wymagane do działania chłodziarki. Wykorzystując zasilacz z lampy fluorescencyjnej z zimną katodą, inżynierowie firmy byli w stanie skonstruować zasilacz o powierzchni zaledwie trzech centymetrów kwadratowych.
Tessera nie jest jedyną firmą, która patrzy na bryzę jonową jako sposób na chłodzenie elektroniki użytkowej. Naukowcy z własnego laboratorium Garimelli w Purdue zademonstrowali podobną technologię, która jest rozwijana komercyjnie przez start-up z Doliny Krzemowej na wczesnym etapie rozwoju o nazwie Ventiva.
Jednak żadna technologia nie jest gotowa na następną generację laptopów. Dużym wyzwaniem będzie zapewnienie niezawodności elektrod. Laptopy są zbudowane tak, aby działały przez co najmniej 30 000 godzin, a we wczesnych testach systemu chłodzenia jonowego niektóre materiały elektrod zbyt szybko korodowały. Nie podając szczegółów, z powodu oczekujących patentów, Honer mówi, że inżynierowie firmy zidentyfikowali lepsze materiały i koncentrują się na optymalizacji ich żywotności.
Kolejną przeszkodą dla technologii jest gromadzenie się kurzu. Honer mówi, że jego inżynierowie starają się, aby chłodnica jonowa była tak samo niewrażliwa na kurz jak wentylator. Dodaje, że jednym ze sposobów ochrony chłodnicy przed potencjalnie szkodliwymi cząsteczkami jest użycie filtra wstępnego.
Według Craiga Mitchella, starszego wiceprezesa działu Interconnect, Components and Materials w Tessera, firma planuje być przygotowana do komercjalizacji w przyszłym roku. Mitchell nie był w stanie powiedzieć, ile będzie kosztować chłodnica jonowa, ale powiedział, że będzie w polu golfowym tam, gdzie musi być.
Honer ostrzega jednak, że technologia jest wciąż stosunkowo młoda. To wciąż dość wczesna krzywa adopcji, mówi.