تكنولوجيا التبريد الناشئة والمتطورة

مواد ثنائية الأبعاد

تشير المواد ثنائية الأبعاد إلى المواد التي يمكن للإلكترونات أن تتحرك فيها بحرية فقط على مقياس النانومتر في بعدين ، أي أن الإلكترونات يمكن أن تتحرك فقط في مستوى. تشمل المواد ثنائية الأبعاد الشائعة الجرافين ونتريد البورون السداسي والشبكات الفائقة والآبار الكمومية وما إلى ذلك. بسبب الموصلية الحرارية الجيدة جدًا ، يمكن استخدام المواد ثنائية الأبعاد في تغليف الرقائق الإلكترونية لتعزيز تبديد الحرارة. يمتلك الجرافين ، كممثل نموذجي ، موصلية حرارية عالية جدًا تبلغ 5300 واط / (م · كلفن) نظرًا لرابطة sp2 القوية ، والتي يمكن استخدامها كمادة واعدة لتبديد الحرارة. أفادت العديد من الوثائق أنه يمكن استخدام العديد من الأفلام القائمة على الجرافين ، وورق الجرافين ، ومواد بوليمر الجرافين / الإيبوكسي متعددة الطبقات ، وألواح الجرافين كطبقات لتبديد الحرارة في الأجهزة الإلكترونية. نيتريد البورون السداسي ، كمادة ثنائية الأبعاد توصل الحرارة ولكنها لا توصل الكهرباء ، لها موصلية حرارية تبلغ 390 واط / (م · كلفن) ، ومعامل التمدد هو الأصغر بين مواد السيراميك المعروفة حاليًا.

تطبيق تبديد الحرارة من الجرافين في المواد ثنائية الأبعاد هو الأكثر تمثيلا. يعتقد المؤلف أن فيلم الجرافين يمكن تغطيته على الرقاقة أثناء تبديد الحرارة للرقاقة الإلكترونية ، ويمكن ملء نيتريد البورون السداسي في راتنج العبوة ، والذي يمكن أن يكون كبيرًا جدًا. درجة انخفاض المقاومة الحرارية. إن تبديد حرارة المواد ثنائية الأبعاد في مرحلة التطوير حاليًا في الصناعة ، ولا يزال هناك طريق طويل لنقطعه في هذا المجال. عندما تنضج ، سوف تتألق المواد ثنائية الأبعاد بالتأكيد في مجال تبديد حرارة الرقاقة.

تبديد حرارة الرياح الأيونية

عندما يتم تطبيق مجال كهربائي بين سطح حاد وسطح غير حاد ، سيتأين عدد كبير من الأيونات السالبة بالقرب من السطح الحاد ، وسيتم إنشاء عدد كبير من الأيونات الموجبة بالقرب من السطح الحاد. يجب معادلة الأيونات الموجبة والسالبة ، وتطير الأيونات السالبة بعيدًا إلى الأيونات الموجبة. سوف تسبب حركة الأيونات اضطرابًا كبيرًا في السائل المحيط. بسبب القصور الذاتي ، يتم دفع الجزيئات الأخرى الموجودة في الهواء للتحرك معًا ، مما يؤدي إلى توليد الرياح الأيونية. الشكل 7 هو رسم تخطيطي لتوليد الرياح الأيونية. اخترع البروفيسور ألكسندر ماميشيف تقنية تبديد حرارة الرياح الأيونية لأول مرة في عام 2006. أطلقت Tessera ، وهي مورد عالمي لتكنولوجيا تصغير المنتجات الإلكترونية ، حل تبديد الحرارة Electrohydro Dynamic (EHD) على أساس تبديد حرارة الرياح الأيونية. مساحة السطح 3 سم 2 فقط ويمكن تركيبها. في الكمبيوتر المحمول. أكبر ميزة لطريقة تبديد الحرارة هذه هي عدم وجود آلية ميكانيكية ولا يتم توليد ضوضاء. هناك بعض المشاكل المتعلقة بتبديد حرارة الرياح الأيونية. على سبيل المثال ، قد يزيد استهلاك الطاقة في النظام ، كما أن الإشعاع الكهرومغناطيسي الناتج عن الرياح الأيونية سيؤثر أيضًا على صحة الإنسان. ومع ذلك ، تم حل هذه المشاكل. لا تزال مشاكل كيفية منع الغبار وكيفية إطالة عمر الخدمة قيد الحل.

ختاما

بعد فرز وتحليل طرق تبديد الحرارة العديدة المذكورة أعلاه ، ليس من الصعب رؤية أنه مع التحديث المستمر والتقدم للأجهزة الإلكترونية ، فإن طرق تبديد الحرارة للأجهزة الإلكترونية تسعى بشكل متزايد إلى قابلية النقل وكفاءة أعلى. في حين أن الأجهزة الإلكترونية والرقائق الإلكترونية أكثر دقة وصغر حجمًا ، فإنها تسبب أيضًا مشاكل في تبديد الحرارة. ينعكس تأثير درجة الحرارة على المعدات الإلكترونية بشكل أساسي في جانبين: أحدهما هو الفشل الحراري للرقاقة ، والآخر هو تلف الإجهاد. مقارنة طرق تبديد الحرارة المذكورة أعلاه ، إذا كانت إحدى الطرق وحدها بها الكثير من أوجه القصور ، فيمكن استخدام طرق متعددة لتبديد الحرارة ، مثل: الرياح الأيونية وتبريد الهواء القسري من أجل تبديد الحرارة ؛ تغيير طور تخزين الطاقة وأنابيب الحرارة لتبديد الحرارة ؛ 2. يتم تغليف المواد ذات الأبعاد ودمجها مع طرق تبديد الحرارة الأخرى.&مثل ؛ 5D الدم الإلكتروني&مثل ؛ هي تقنية واعدة للغاية ، وسيكون تغييرًا كبيرًا في المعدات الإلكترونية التي سيتم تطويرها. سيصبح استخدام المواد ثنائية الأبعاد لتعبئة المعدات الإلكترونية واستخدام القنوات الصغيرة على اللوحة السفلية مستخدمة على نطاق واسع على نطاق واسع ، ويجب اختيار طرق تبديد الحرارة الأخرى في مواقف مختلفة. يفضل المؤلف شخصيًا تغيير طور تبريد تخزين الطاقة وتبريد أنابيب الحرارة.