- Katılım
- 15 Ara 2022
- Mesajlar
- 79
- Çözümler
- 2
- Tepkime puanı
- 31
Elektronik cihazlar için ısınma en büyük sorunlardan bir tanesi. Soğutma sistemleri ile elektronik parçaların ısınması önlenebildiğinde çok daha performanslı çalışma durumları oluyor.
Yeni Geliştirilen kristal bazlı soğutma teknolojisi ile özellikle elektronik parçalardaki ısı transferini 100 kat hızlandırarak performans düşüşlerini önlüyor.
Günümüzde elektronik cihazların en büyük sorunlarından biri aşırı ısınma. Virginia Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'ndan araştırmacılar, kristal bazlı soğutma teknolojisiyle elektronik cihazlardaki bu ısınma sorununa çözüm getirebilecek önemli bir gelişme kaydetti. Hekzagonal bor nitrür (hBN) adı verilen özel bir kristal yapı kullanarak geliştirilen bu teknoloji, geleneksel soğutma yöntemlerinden çok daha etkili sonuçlar veriyor.
Elektronik cihazlardaki işlemciler ve diğer bileşenler çalışırken önemli miktarda ısı üretir. Bu bileşenler günümüz teknolojisinde giderek küçülen alanlara sıkıştırıldıkça ısının etkin şekilde uzaklaştırılması kritik bir sorun haline gelmiştir. Mevcut cihazlarda fanlar, ısı emiciler veya sıvı soğutma sistemleri gibi geleneksel yöntemler kullanılmakta. Ancak bunlar hem değerli alan kaplar hem de ekstra güç tüketimi gerektirir. Hatta bu sistemler, ısıyı yeterince hızlı uzaklaştıramadığında elektronik bileşenler kendilerini korumak için saat hızlarını düşürür ve performansı azaltır.
Virginia Üniversitesi'ndeki araştırma ekibi, geleneksel soğutma sistemlerinin sınırlamalarını aşan yenilikçi bir yaklaşım geliştirdi. Araştırmacılar, ısının bir malzemeden diğerine transferini tamamen farklı bir fiziksel süreçle gerçekleştiren hekzagonal bor nitrür kristallerini kullandı. Standart malzemelerde ısı, fonon adı verilen atomik titreşimlerle taşınır ve bu süreç oldukça yavaştır. Fononlar birbirleriyle çarpışır ve enerjilerini rastgele ve kademeli bir şekilde aktarır, bu da ısının birikmesine ve cihazların aşırı ısınmasına neden olur.
Buna karşılık hBN kristallerinde "hiperbolik fonon polariton" (HPhP) modları olarak bilinen benzersiz bir fiziksel mekanizma bulunmaktadır. Bu modlar, kristalin içindeki özel titreşimlerin elektromanyetik dalgalarla birleşmesiyle oluşur ve ısının çok daha hızlı yayılmasını sağlar. Geçtiğimiz ay Nature Materials dergisinde yayımlanan araştırmada ekip, bir hBN substratının üzerine altın bir ped yerleştirerek deneysel bir kanıt sundu. Altını ısıttıklarında, hBN'nin HPhP modları harekete geçirildi ve ısı altın ped ile hBN arasındaki arayüzden olağanüstü bir hızla uzaklaştırıldı. Sonuçlar ise oldukça dikkat çekici. HPhP modları sayesinde arayüzdeki ısı transferi verimliliği standart malzemelere göre 10 ila 100 kat artış gösterdi.
Bu buluş, gelecekteki elektronik cihazlar için birçok önemli uygulama potansiyeline sahip. Yapay zeka destekli bilgisayarlar ve veri merkezleri için daha etkili soğutma sistemleri geliştirilebilir, tıbbi cihazların kullanım ömrü uzatılabilir ve dizüstü bilgisayarlar gibi günlük elektronik ürünlerde performans düşüşleri önlenebilir.
Yeni Geliştirilen kristal bazlı soğutma teknolojisi ile özellikle elektronik parçalardaki ısı transferini 100 kat hızlandırarak performans düşüşlerini önlüyor.
Günümüzde elektronik cihazların en büyük sorunlarından biri aşırı ısınma. Virginia Üniversitesi Mühendislik ve Uygulamalı Bilimler Okulu'ndan araştırmacılar, kristal bazlı soğutma teknolojisiyle elektronik cihazlardaki bu ısınma sorununa çözüm getirebilecek önemli bir gelişme kaydetti. Hekzagonal bor nitrür (hBN) adı verilen özel bir kristal yapı kullanarak geliştirilen bu teknoloji, geleneksel soğutma yöntemlerinden çok daha etkili sonuçlar veriyor.
Kristal Soğutma İke Isı Transferi 100 Kat Artıyor
Elektronik cihazlardaki işlemciler ve diğer bileşenler çalışırken önemli miktarda ısı üretir. Bu bileşenler günümüz teknolojisinde giderek küçülen alanlara sıkıştırıldıkça ısının etkin şekilde uzaklaştırılması kritik bir sorun haline gelmiştir. Mevcut cihazlarda fanlar, ısı emiciler veya sıvı soğutma sistemleri gibi geleneksel yöntemler kullanılmakta. Ancak bunlar hem değerli alan kaplar hem de ekstra güç tüketimi gerektirir. Hatta bu sistemler, ısıyı yeterince hızlı uzaklaştıramadığında elektronik bileşenler kendilerini korumak için saat hızlarını düşürür ve performansı azaltır.
Virginia Üniversitesi'ndeki araştırma ekibi, geleneksel soğutma sistemlerinin sınırlamalarını aşan yenilikçi bir yaklaşım geliştirdi. Araştırmacılar, ısının bir malzemeden diğerine transferini tamamen farklı bir fiziksel süreçle gerçekleştiren hekzagonal bor nitrür kristallerini kullandı. Standart malzemelerde ısı, fonon adı verilen atomik titreşimlerle taşınır ve bu süreç oldukça yavaştır. Fononlar birbirleriyle çarpışır ve enerjilerini rastgele ve kademeli bir şekilde aktarır, bu da ısının birikmesine ve cihazların aşırı ısınmasına neden olur.
Buna karşılık hBN kristallerinde "hiperbolik fonon polariton" (HPhP) modları olarak bilinen benzersiz bir fiziksel mekanizma bulunmaktadır. Bu modlar, kristalin içindeki özel titreşimlerin elektromanyetik dalgalarla birleşmesiyle oluşur ve ısının çok daha hızlı yayılmasını sağlar. Geçtiğimiz ay Nature Materials dergisinde yayımlanan araştırmada ekip, bir hBN substratının üzerine altın bir ped yerleştirerek deneysel bir kanıt sundu. Altını ısıttıklarında, hBN'nin HPhP modları harekete geçirildi ve ısı altın ped ile hBN arasındaki arayüzden olağanüstü bir hızla uzaklaştırıldı. Sonuçlar ise oldukça dikkat çekici. HPhP modları sayesinde arayüzdeki ısı transferi verimliliği standart malzemelere göre 10 ila 100 kat artış gösterdi.
Bu buluş, gelecekteki elektronik cihazlar için birçok önemli uygulama potansiyeline sahip. Yapay zeka destekli bilgisayarlar ve veri merkezleri için daha etkili soğutma sistemleri geliştirilebilir, tıbbi cihazların kullanım ömrü uzatılabilir ve dizüstü bilgisayarlar gibi günlük elektronik ürünlerde performans düşüşleri önlenebilir.
