Науковці створили плівки з ефектом пам'яті, які змінять терморегуляцію чипів

Японські та німецькі вчені представили нову еластокалорійну систему охолодження, яка не потребує традиційних громіздких компресорів чи електричних приводів. Дослідники з Університету Цукуба та Технологічного інституту Карлсруе змусили систему запускати цикл охолодження безпосередньо від зовнішнього джерела тепла.

Як сплави з пам'яттю форми замінили компресор 

Ця розробка ґрунтується на використанні двох надтонких металевих плівок:

• Привід (22 мкм, TiNi): стискається під час нагрівання, перетворюючи теплову енергію на механічний рух.
• Холодоагент (26,5 мкм, TiNiFe): розтягується під дією сили першої плівки, викликаючи фазовий перехід у кристалічній решітці та поглинаючи тепло.

Термопривід на основі TiNi продемонстрував вражаюче співвідношення сили до переміщення — 14,5 Н/мм порівняно з 1,1 Н/мм у традиційних електромеханічних аналогах. У лабораторних випробуваннях пряме нагрівання системи від джерела температурою 130 °C забезпечило потужність охолодження 3,32 Вт/г при різниці температур 2,2 К.

Як це може допомогти мікроелектроніці

Головна цінність цієї технології полягає в її потенційній здатності використовувати відпрацьоване тепло процесора для самоохолодження. Наразі вихідна потужність прототипу становить лише 2,09 мВт, чого недостатньо для сучасних кремнієвих кристалів, а система потребує циклічного нагрівання та швидшого часу відгуку.

Наразі вчені працюють над з’єднанням декількох плівок для збільшення обсягу активного матеріалу та підвищення ефективності.