IBM يحاول معالجة وحدة تبريد رقاقة Nanotube

قال باحثون في شركة IBM إنهم يبحثون طرق تحسين إدارة الحرارة في ترانزستورات أنابيب الكربون لمنعهم من التدمير الذاتي.

مدير ، العلوم والتكنولوجيا النانوية ، في آي بي إم للبحوث.

أجهزة الكمبيوتر المحمولة اليوم وأجهزة سطح المكتب تستخدم رقائق السيليكون التي يتم تقليصها إلى أحجام أصغر لجعلها أسرع وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة. ولهذه الغاية ، يتم تجميع المزيد من الترانزستورات في رقائق ، وكلما كان الترانزستور أصغر ، كلما كان أداؤه أفضل. لإنشاء ترانزستورات أصغر ، يستكشف مطورو الشرائح استخدام الأنابيب النانوية الكربونية. والأنابيب النانوية الكربونية هي عبارة عن اسطوانات مصنوعة من ذرات الكربون يبلغ قطرها 1 إلى 2 نانومتر

ولكن يجب فهم الأنابيب النانوية الكربونية قبل تنفيذها ، وتبديد الحرارة أحد قيودها ، حسبما قال أفوريس. وقال إنه من الصعب تبريد الكثير من الأنابيب النانوية الكربونية مجتمعة بمجرد نفخ الهواء في الدوائر. وتقلل الحرارة الزائدة من الأداء وقد تتسبب في النهاية في تدمير الأنابيب النانوية ذاتيا.

"الخطوة الأولى هي أننا نريد أن نفهم كيف تتدفق الإلكترونات من خلال هذه المادة ، لأنها مختلفة تماما عن الطريقة التي تتدفق بها الإلكترونات عبر السيليكون" ، كما قال أفوريس.. تمتلك الأنابيب النانوية الكربونية القائمة على مواد مثل الجرافين آليات غير عادية للتدفئة والتبديد يمكن أن يكون لها آثار أوسع نطاقاً على تكنولوجيا النانو.

يتم توليد الحرارة في الأنابيب النانوية الكربونية عن طريق سرعة اهتزاز الذرات. كلما اهتزت الذرات بشكل أسرع ، كلما زادت الحرارة التي تولدها ، ثم تبددت إلى الركيزة ، وهي المادة التي تحمل الأنبوب النانوي في مكانه. وشبّه العلماء فهم تسخين الأنابيب النانوية وتبديدها لفهم تبديد الحرارة في رقائق السيليكون التقليدية.

"هذا ما يهمك في الكمبيوتر. ليس فقط كيف تسخن الأجهزة الفردية ، ولكن كيف يسخن الكمبيوتر بأكمله. خذ جهاز الكمبيوتر المحمول الخاص بك ، وضعه في حضنك ، ثم ابدأ في حرق ساقيك ، وهذا هو نقل الحرارة من الأجهزة الفردية إلى الركيزة من الكمبيوتر ، ثم إلى الهيكل المعدني … إلى ساقك ، "أفوريس.

ومع ذلك ، فإن السليكون والأنابيب النانوية الكربونية الأحدث تعمل بشكل مختلف ، لذا على الباحثين أن يتراجعوا ويفهموا علم هذه المادة الجديدة.

قام الباحثون بفحص طرق فعالة لنقل الحرارة من الأنابيب النانوية إلى الركيزة. بمساعدة مادة أخرى من الكربون موجودة بين.

تعتبر النتائج ذات أهمية علمية أساسية وحاسمة في إنشاء أنظمة الإدارة الحرارية التي تنظم حرارة الكربون المستقبلي وقال افوريس ان الاجهزة التي تعتمد على الأنابيب النانوية.

هذا بحث مبدئي في فهم الحرارة والتبريد على الأنابيب النانوية الكربونية. هناك الكثير من الخطوات المطلوبة في البحث قبل أن يتم إنتاج أي من هذه الأدوات تجارياً ، لكن هذه خطوة بالغة الأهمية.

تكامل الأجهزة المستندة إلى الكربون في المستقبل ، "أفوريس قال.

نشر الباحثون نتائجهم في عدد حديث من Nature Nanotechnology.