Nature Nanotechnology: Новый материал охлаждает на 72% лучше любых термопаст

В местах, где хранятся и обрабатываются данные, очень жарко. И речь не только о температуре воздуха — там действительно жарко, как в прямом, так и в переносном смысле.

Чем больше информации мы передаем и обрабатываем, тем сложнее охлаждать эти серверные помещения. Это дорого и требует много энергии.

Но ученые из Техасского университета придумали новое решение этой проблемы — они создали особый материал, который помогает лучше отводить тепло от процессоров. Он работает лучше, чем другие подобные материалы.

Благодаря особому сочетанию жидкого металлического сплава Galinstan и керамического нитрида алюминия был создан новый материал, который намного лучше отводит тепло, чем другие подобные материалы, используемые в системах охлаждения. В лабораторных тестах он показал результат на 56–72% лучше, чем у лучших коммерческих продуктов.

Этот материал позволяет теплу легче проходить через него, что помогает эффективнее охлаждать устройства. Это стало возможным благодаря механохимии — процессу, который позволяет очень точно смешать жидкий металл и керамические ингредиенты, создавая поверхности с особыми свойствами для более легкого прохождения тепла.

Материал способен передавать больше тепловой энергии, чем обычные решения. Он может рассеивать до 2760 ватт тепла с площади всего в 16 квадратных сантиметров.

На охлаждение оборудования в центрах обработки данных уходит примерно 40% энергии, которую они потребляют. Это около 8 тысяч миллиардов ватт-часов в год.

Исследователи выяснили, что более мощное оборудование не только работает лучше, но и потребляет меньше энергии для своих систем охлаждения — на 65%. Благодаря этому можно установить больше процессоров, которые выделяют тепло, в одном месте, и они не будут перегреваться.

Центры обработки данных потребляют очень много энергии, в основном она уходит на охлаждение. Исследователи из университета в Техасе совершили важное открытие, которое может помочь решить эту проблему.

Они разработали новую технологию под названием TIM. Она позволит сократить потребление энергии на охлаждение примерно на 13% во всей отрасли. Это значит, что общее энергопотребление центров обработки данных снизится как минимум на 5%. В результате компании смогут значительно уменьшить свои расходы и вредные выбросы в атмосферу.

Пока новая технология тестировалась только в лаборатории и в небольших масштабах. Сейчас команда исследователей работает над тем, чтобы начать производство этой технологии в большем объеме. После этого они проведут испытания с партнерами из центров обработки данных.

Даже если эта новая жидкость оправдает ожидания, она сначала будет использоваться в больших серверных фермах, а не в обычных домашних компьютерах.

Профессор Гуйхуа Ю говорит, что центры обработки данных и другие крупные электронные системы потребляют все больше энергии для охлаждения. Поэтому важно разрабатывать новые способы охлаждения, такие как созданный ими материал.

Результаты опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.

12.11.2024