Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK!
Wetenschappers van de Technische Universiteit in Lausanne pakken het koelingsprobleem van elektronica bij de basis aan.
Een beetje pc zit tegenwoordig volgepropt met fans. Een ventilator op de chip, eentje in de voeding, en als je een beetje een vlotte videokaart hebt, heeft die er twee. Door de steeds toenemende eisen en prestaties is koeling van computers een flink probleem geworden. Een probleem dat nu nog vaak uit twee componenten bestaat: de elektronica zelf en het koelsysteem. Maar onderzoekers van de Technische Universiteit van Lausanne (Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne of EPFL) hebben een manier bedacht om de twee te integreren.
Lees ook:
Koel ontwerp
Professor Elison Matioli, zijn promovendus Remco Van Erp (afgestudeerd aan de TU Eindhoven) en het team van de School of Engineering’s Power and Wide-band-gap Electronics Research Laboratory (POWERLAB) besloten om elektronica en koeling vanaf het ontwerp samen te brengen. Dat met als doel om meteen warmte te onttrekken uit de gebieden die de meeste warmte produceren.
Het team richtte zich voornamelijk op apparaten met een chip. “Het beheersen van de warmte die door deze apparaten wordt geproduceerd, is een van de grootste uitdagingen in de toekomst in de elektronica”, vertelt Matioli. “Het wordt steeds belangrijker om de impact op het milieu te minimaliseren, dus hebben we innovatieve koeltechnologieën nodig die de grote hoeveelheden geproduceerde warmte efficiënt en op een duurzame en goedkope manier kunnen afvoeren.”
Wereldwijde stroom
De nieuwe techniek maakt gebruik van heel kleine kanalen (microfluïdische kanalen) waar een koelvloeistof doorheen wordt gepompt. “We plaatsten de microfluïdische kanalen heel dicht bij de hotspots van de transistor (…), zodat we de warmte precies op de juiste plek kunnen onttrekken en voorkomen dat deze zich door het apparaat verspreidt”, zegt Matioli. De koelvloeistof is gedemineraliseerd water; een vloeistof waaruit alle zouten en mineralen verwijderd zijn, zodat het geen elektriciteit geleidt.
Het voordeel van de nieuwe techniek is dat elektronische apparaten nog compacter kunnen worden. En doordat er geen grote externe ventilators en andere koelsystemen meer nodig zijn, kan dat een enorme stap betekenen in het wereldwijde stroomverbruik. Volgens Van Erp wordt er nog gekeken naar andere, effectievere vloeistoffen, zodat ze nog meer warmte uit de transistor kunnen halen.
Het team gaat nu bekijken welke apparaten nog meer kunnen profiteren van de nieuwe koeltechniek en denkt bijvoorbeeld aan lasers en communicatiesystemen.
Bron: Nature, EPFL via EurekAlert!
Beeld: EPFL