„Antigravitációs” vízzel a processzorok hűtéséért – bemutatóvideó

Amióta megszületett Moore törvénye, azóta problémát jelent a folyamatosan miniatürizálódó processzorok hőmérsékletének alacsonyan tartása. Az olyan trükkök, mint a tápfeszültség csökkentése, csak limitált eredményt hoznak, az integrált áramkörök zsúfoltsága miatt a napjainkban egymás mellé „szerelt” tranzisztorok százmilliói komoly hűtést igényelnek. Erre leggyakrabban léghűtéses (azaz ventilátorral szerelt) rendszereket alkalmaznak; hűtőfolyadék használatával ugyanis megdrágul a folyamat, nem is beszélve a víz elektronikus eszközökre gyakorolt hatásáról.

A Rochesteri Egyetemen mégis ez utóbbival kísérleteznek, melynek eredményeként sikerült kifejleszteni egy speciális eljárást. Szilíciumban létrehozott hidrofil minták segítségével a víz akár még a gravitációval ellentétes irányban is képes folyni (amint az az alábbi, Engadgettől származó videón látszik is). Az egyetem optikai intézetében dolgozó Chunlei Guo és Anatoliy Vorobyev rövid, nagy intenzitású lézerimpulzusok segítségével volt képes kialakítani precíz, nanométerű struktúrát, ezáltal elérni a kapilláris, azaz hajszálcsöves hatást. A két kutató eredetileg fémeken próbálta ki az eljárást, de rájöttek, hogy szilícium felületen is hasonló eredményre juthatnak.

A szilícium normális körülmények között hidrofób, ami nem kedvező vízelvezetési szempontból. Víztaszító tulajdonsága miatt éltető folyadékunk apró gyöngyöket képezve „megül” a szilíciumon, ha a két anyag egymással kapcsolatba kerül – legalábbis addig, amíg segítségül nem hívjuk a nanotechnológia tudományát.

Guo és Vorobyev két és fél centiméter hosszú, 100 mikrométer széles „hornyokat” vájt a szilíciumba, melyek önmagukban nem simák. A lézer pontos szabályozásával nanoméretű „barlangokat” és „dombokat” alakítottak ki a felületen, aminek köszönhetően jelentősen javul, sőt, egyenesen megváltozik a szilícium vízelvezető képessége. Ráadásul ez a struktúra képes csapdába ejteni a fotonokat, ami szintén segítséget nyújthat a hűvösebb lapkák elkészítésében. A sötét felületek ugyanis jobban sugározzák ki a hőt, mint a világosabbak.

Természetesen, mivel kísérleti projektről van szó, kereskedelmi forgalomban megjelenő termékről még jó darabig nem beszélhetünk. Azonban, ha a kutatások továbbra is megfelelő eredménnyel haladnak, akkor nem kizárt, hogy a jövő processzorai víz- (vagy valamilyen folyadékalapú) hűtéssel rendelkeznek majd.