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2023.03.01
学习教室

新一代服务器采用浸入式冷却技术

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冷卻散熱技術

 

随着科技的进步,许多电子产品的尺寸越来越小。然而,由于电流通过时会产生热量,因此过热成为限制电子设备缩小尺寸的一大挑战。科学家们发现,由硅的同位素制成的纳米线,其导热性比普通硅好150%。这项技术未来有望应用在电脑晶片上,使其温度大幅降低。

 

当电子系统运作时,电流产生大量热量,长时间的累积可能损坏元件。此外,研究人员发现,硅的同位素“硅-28”(Si-28)有助于制造具有卓越冷却性能的电脑晶片,至少有92%的硅以硅-28的形式存在,另外5%为硅-29(Si-29),剩下的3%为硅-30(Si-30)。尽管这些同位素具有相同的电子功能,过去的研究发现,硅-29和硅-30中的“杂质”会中断热量的流动。

 

在使用硅-28制成的散裝元件时,热传导性提高了10%,但制作成本的增加却不划算。研究人员后来使用硅-28制成的纳米线,发现其导热性出乎意料地优越。原本预计可以改善20%的效果,但实际上,性能超过了使用天然硅制成的纳米线150%。这是因为纳米线外部形成了一层二氧化硅(silicon dioxide),平滑了散热表面的粗糙度,而纳米线内部由于没有其他同位素的干扰,热量能够顺利通过纳米线的核心。

 


林唯耕教授
 

作者

林唯耕教授

学历 | 美国马里兰大学博士
现职 | 国立清华大学工程与系统科学系,兼任教授
专长 | 电子组装散热、热管、环路式热管(CPL,LHP,PHP)、节能设计、太阳能储热与冷却、热流系统、电子元件之冷却、双相流、人造卫星及高空飞行物之热传元件

 

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