Железо

Предложен необычный метод охлаждения чипов с помощью светодиодов

Холодным синим светом, да. Светодиоды могут охлаждать? Но ведь в прошлом году Артур Эшкин получил Нобелевскую премию по физике за метод охлаждения с помощью лазера. Конечно, это шутка. Группа учёных из Мичиганского университета решила поставить всё с ног на голову и воссоздала условия, в которых инфракрасный светодиод смог поглощать тепловое излучение от объекта и, тем самым, понижать его температуру. Чем светодиод хуже?

Стенд для проведения опыта (Joseph Xu)

Стенд для проведения опыта (Joseph Xu)

фото выше). Несмотря на микроскопические размеры элементов измерительной установки (светодиод был размером с «рисовое зёрнышко», а калориметр для фиксации изменений энергии примерно в 10 раз меньше), испытательный стенд оказался довольно внушительным (см. В эксперименте зазор равен 55 нм, и помехой ему станут любые колебания вокруг установки ― шаги, вибрации в здании, другое. Проблема в том, что рабочая (поглощающая или излучающая) поверхность светодиода должна располагаться рядом с калориметром на расстоянии меньше дины волны излучения. Необходимость в постоянном зазоре нужна для того, чтобы возник эффект ближнего поля или эванесцентного связывания, а также чтобы предотвратить возврат инфракрасных фотонов обратно в калориметр.

Калориметр с чувствительной областью 80 мкм (Linxiao Zhu)

Калориметр с чувствительной областью 80 мкм (Linxiao Zhu)

В таком случае он перестаёт излучать фотоны и, как оказалось, обратное включение полностью подавляет тепловое излучение светодиода. Но главным открытием стало то, что светодиод необходимо включить с обратной полярностью. Более того, светодиод (теперь уже фотодиод) начинает поглощать инфракрасное излучение в виде потока фотонов от калориметра, что приборы фиксируют как охлаждение измерительного устройства.

Специально изготовленный модифицированный инфракрасный фотодиод (Linxiao Zhu)

Специально изготовленный модифицированный инфракрасный фотодиод (Linxiao Zhu)

Теоретически такой метод может охлаждать до 1000 Вт/м2, что эквивалентно солнечному освещению квадратного метра земной поверхности. Расчётная мощность охлаждения опытной установки достигает 6 Вт/м2. Если всё сложится как надо, предложенный метод отвода тепла когда-нибудь может стать хорошим решением для охлаждения процессоров в мобильных устройствах, которые становятся всё тоньше и мощнее.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть