Тепловий діод - перший крок до комп`ютерів, що працюють на теплі замість електрики
В Intel навчилися відводити надлишкове тепло в дата-центрах за допомогою теплої води, в Lockheed Martin освоюють мікро-крапельне охолодження мікросхем зсередини, а Microsoft просто кличе на допомогу Світовий океан. За деякими даними, 60% всієї енергії для роботи обчислювальних систем пропадає марно, перетворюючись в паразитное тепло, від якого потрібно позбавлятися.
Команда вчених з Університету Небраски-Лінкольна спробувала створити термодіод, який не тільки сам позбавляється від зайвого тепла, а й використовує його в якості основного принципу роботи.
Тепло - ворог комп`ютера, адже фізичні процеси функціонування діодів збоять при підвищенні температури. А росте вона через активної роботи самих діодів, що призводить до парадоксальної ситуації. Ми витрачаємо енергію, щоб розігнати і мимоволі розігріти систему, а потім шукаємо способи її охолодити, знову витрачаємо ресурси.
Новий елемент складається з фіксованої пластини охолоджувача і рухомий нагрівача. Система саморегульована - чим більше нагрівається одна частина, тим ближче вона підходить до іншої, щоб максимізувати передачу тепла. І навпаки, що дозволяє відводити надлишки без застосування активних зовнішніх пристроїв. Поки що коефіцієнт невеликий, теплопередача досягає всього 11%, але зате система успішно працює при температурі в 257 C.
Розрахунки вказують, що термодіод по силу витримати і 327 C, і навіть 700 C. Ось і готова основа для мікросхеми, яку можна ставити на дослідницький корабель для атмосфери Венери, з її перегрітої і щільною атмосферою. Або гарячих надр нашої Землі, правда, потрібно ще адаптувати для такого пекла інші частини комп`ютера, крім чіпів. Тому перспективнішою виглядає ідея рекуперації енергії, коли тепло від ПК надходить відразу в загальний контур «розумного будинку», без монтажу додаткових систем.
Термодіод - технологія експериментальна, поки що вчені створили лише один з елементів, для яких істотний нагрів не є принциповою перешкодою в роботі. Має бути ще маса зусиль, перш ніж вдасться розробити повноцінний комп`ютер, що працює на іншому фізичному принципі, використовуючи тепло замість електрики.
Джерело - University of Nebraska-Lincoln
