Ученые создали пленку, которая охлаждает электронику за счет влаги из воздуха
Ученые разработали специальную пленку, которая охлаждает электронные устройства без дополнительного электричества и подачи воды. Во время испытаний материал снизил температуру нагретой поверхности более чем на 18 градусов.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 17 октября /Новости науки/. Южнокорейские ученые создали пленку, способную охлаждать электронные устройства за счет влаги из воздуха без дополнительного питания и подачи воды. Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Small Structures.
Испытания показали, что разработанный материал способен снижать температуру нагретой поверхности на 18,2 градуса — с 72,3 до 54,1 градуса Цельсия. Охлаждающий эффект сохранялся в ходе продолжительных испытаний, длившихся более 12 часов. При этом пленка не требовала подключения к внешним источникам энергии или дополнительной подачи охлаждающей жидкости.
Принцип работы материала основан на поглощении и последующем испарении влаги. Пленка самостоятельно впитывает воду из окружающего воздуха и удерживает ее внутри своей структуры. Когда электронное устройство нагревается во время работы, накопленная влага начинает испаряться, забирая с собой часть тепла. Благодаря этому температура поверхности снижается без использования вентиляторов, насосов и других охлаждающих устройств.
Основой разработки стала наноцеллюлоза — материал на основе природного полимера, способный удерживать влагу. Исследователи объединили ее с органическими ионными соединениями, которые активно поглощают воду из воздуха. Полученная пленка сохраняет гибкость и способность прочно прикрепляться к различным поверхностям даже после полного высыхания.
Еще одной особенностью материала стала устойчивость к коррозии. Обычные вещества, поглощающие влагу, нередко представляют собой твердые кристаллические соединения, которые плохо прилегают к поверхности электроники и могут вызывать повреждение металлических компонентов. Новая пленка лишена этих недостатков и может непосредственно прикрепляться к металлам, полупроводникам и стеклу без дополнительного защитного покрытия.
Перспективы применения
Разработка может найти применение в системах охлаждения центров обработки данных, мобильных устройств и аккумуляторов электромобилей. Во всех этих случаях выделение тепла создает дополнительные технические сложности, а использование традиционных систем охлаждения требует затрат электроэнергии и, в некоторых случаях, значительного количества воды.
Особенно актуальной проблема становится на фоне развития искусственного интеллекта и роста числа центров обработки данных. Для поддержания необходимой температуры оборудования используются системы с вентиляторами, насосами и циркуляцией охлаждающих жидкостей. Их эксплуатация требует дополнительных ресурсов, а сложная конструкция увеличивает расходы на обслуживание.
Испытания показали, что разработанный материал способен снижать температуру нагретой поверхности на 18,2 градуса — с 72,3 до 54,1 градуса Цельсия. Охлаждающий эффект сохранялся в ходе продолжительных испытаний, длившихся более 12 часов. При этом пленка не требовала подключения к внешним источникам энергии или дополнительной подачи охлаждающей жидкости.
Принцип работы материала основан на поглощении и последующем испарении влаги. Пленка самостоятельно впитывает воду из окружающего воздуха и удерживает ее внутри своей структуры. Когда электронное устройство нагревается во время работы, накопленная влага начинает испаряться, забирая с собой часть тепла. Благодаря этому температура поверхности снижается без использования вентиляторов, насосов и других охлаждающих устройств.
Основой разработки стала наноцеллюлоза — материал на основе природного полимера, способный удерживать влагу. Исследователи объединили ее с органическими ионными соединениями, которые активно поглощают воду из воздуха. Полученная пленка сохраняет гибкость и способность прочно прикрепляться к различным поверхностям даже после полного высыхания.
Еще одной особенностью материала стала устойчивость к коррозии. Обычные вещества, поглощающие влагу, нередко представляют собой твердые кристаллические соединения, которые плохо прилегают к поверхности электроники и могут вызывать повреждение металлических компонентов. Новая пленка лишена этих недостатков и может непосредственно прикрепляться к металлам, полупроводникам и стеклу без дополнительного защитного покрытия.
Перспективы применения
Разработка может найти применение в системах охлаждения центров обработки данных, мобильных устройств и аккумуляторов электромобилей. Во всех этих случаях выделение тепла создает дополнительные технические сложности, а использование традиционных систем охлаждения требует затрат электроэнергии и, в некоторых случаях, значительного количества воды.
Особенно актуальной проблема становится на фоне развития искусственного интеллекта и роста числа центров обработки данных. Для поддержания необходимой температуры оборудования используются системы с вентиляторами, насосами и циркуляцией охлаждающих жидкостей. Их эксплуатация требует дополнительных ресурсов, а сложная конструкция увеличивает расходы на обслуживание.
