🔛 🤱 👌🏼 Nouvelles méthodes de dissipation thermique en électronique 🛠️ 👸 👩🏽

Ce n'est un secret pour personne qu'environ la moitié de l'énergie consommée par les serveurs est actuellement consacrée à leur refroidissement. Par conséquent, la recherche de systèmes de refroidissement efficaces est un problème urgent.

Des chercheurs de l'Université de technologie de Chalmers (Göteborg, Suède) ont développé une méthode pour refroidir efficacement l'électronique en utilisant un film de graphène. Il s'est avéré qu'il conduit la chaleur quatre fois mieux que le cuivre et se fixe facilement aux composants électroniques en silicium. Cependant, plusieurs couches d'atomes ne sont pas en mesure d'assurer l'élimination d'une grande quantité de chaleur. Avec une augmentation du nombre de couches, le risque de déchirer le film de la base augmente également. Il a été possible de résoudre ce problème en ajoutant du silane APTES au film de graphène (une substance traditionnellement utilisée pour améliorer l'adhérence du bitume sur la pierre concassée dans l'asphalte). Soumise au chauffage et à l'hydrolyse, elle améliore non seulement l'adhérence, mais double également la conductivité thermique dans le plan du film de graphène: jusqu'à 1600 W / mK, avec une épaisseur de film de 20 μm.

Sur un autre continent, les employés de l'Université Rice (Houston, Texas) Ruzhbe Shahsavari et Navid Sakhavand ont terminé la première analyse théorique de la possibilité d'utiliser du nitrure de bore tridimensionnel comme matériau personnalisé pour éliminer la chaleur des appareils électroniques.

Sous sa forme bidimensionnelle, le nitrure de bore hexagonal (ou graphène blanc) ressemble à une monocouche d'atomes de carbone. Mais le h-BN n'est pas un conducteur, mais un isolant naturel. Les simulations ont montré que les structures 3D des plans h-BN connectés par des nanotubes de nitrure de bore seront capables de transférer des phonons dans toutes les directions, à la fois parallèles et perpendiculaires au plan. Dans ce cas, plus il y a de nanotubes ou plus ils sont courts, plus la chaleur est distribuée lentement et les longs tubes accélèrent le transfert de chaleur.

Ce type de système de contrôle d'échange de chaleur volumétrique ouvre la possibilité de créer des vannes thermiques ou des redresseurs thermiques dans lesquels le flux de chaleur dans une direction sera différent du flux venant en sens inverse. En raison des propriétés isolantes du nitrure de bore, il peut devenir un ajout réussi au graphène dans les futurs dispositifs de nanoélectronique tridimensionnelle.

L'utilisation de ces technologies permettra l'émergence d'une électronique puissante, plus rapide, miniature et économique - LED, lasers et composants radiofréquences.

Nouvelles méthodes de dissipation thermique en électronique

More articles: