Ионный ветер поможет охлаждать чипы

Использование ионного ветра для ускорения заряженного воздуха между электродами, на которые подан высокий потенциал, может повысить коэффициент переноса тепла на 250% - к такому выводу пришли исследователи из Purdue University, штат Индиана. Прототип устройства размером с чип работал, преодолевая эффект прилипания ионов, который удерживает молекулы воздуха на поверхности охлаждаемой микросхемы.

Прототип состоит из двух высоковольтных электродов, расположенных на противоположных сторонах тыльной поверхности чипа. При приложении потенциала в несколько тысяч вольт молекулы воздуха заряжаются и вдоль поверхности чипа возникает ионный ветер. Обычно эффект прилипания удерживает ионы воздуха на поверхности чипа, затрудняя тем самым теплообмен. Однако если устройство встраивается в виде массива на поверхность чипа, то обычный охлаждающий вентилятор удваивает свою эффективность, поскольку воздух в этом случае уже не удерживается на поверхности.

В демонстрационном устройстве расстояние между электродами составляло 10 мм. При испытаниях чип посредством обычного вентилятора охладился до температуры 60ºС, тогда как с использованием ионного ветра – до 35ºС.

Для того чтобы понизить напряжение исследователи предполагают уменьшить расстояние между электродами с миллиметров до микрон.