Сегодня 03 февраля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные создали полупроводниковый кулер для всего — без движущихся частей, шума и жидкости

Исследователи из Лаборатории прикладной физики Джонса Хопкинса (Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, APL) совместно с Samsung Electronics разработали новый твердотельный термоэлектрический охлаждающий материал, пригодный для массового производства с использованием полупроводниковой технологии. Разработчики утверждают, что новинка в два раза эффективнее ранее разработанных термоэлектрических материалов для охлаждения электронного оборудования.

 Источник изображения: eenewseurope.com

Источник изображения: eenewseurope.com

Технология твердотельного термоэлектрического охлаждения CHESS (Controlled Hierarchically Engineered Superlattice Structures — «управляемые иерархически спроектированные сверхрешёточные структуры») стала результатом десятилетних исследований APL. Изначально она разрабатывалась в рамках проекта национальной безопасности для программы DARPA в США, но авторы считают, что спектр применения CHESS гораздо шире — от охлаждения протезов конечностей до отвода тепла от электронного оборудования.

«Наша реальная демонстрация охлаждения с использованием новых термоэлектрических материалов показывает возможности CHESS, — заявил руководитель совместного проекта Рама Венкатасубраманиан (Rama Venkatasubramanian). — Это знаменует собой значительный скачок в технологии охлаждения и закладывает основу для перевода достижений в области термоэлектрических материалов в практические, крупномасштабные, энергоэффективные холодильные приложения».

Технология основана на использовании электронов для отвода тепла через специализированные полупроводниковые материалы, что устраняет необходимость в движущихся частях или охлаждающих жидкостях. Исследователи использовали металлоорганическое химическое осаждение из паровой фазы (MOCVD) для производства материалов CHESS. По словам учёных, «этот метод известен своей масштабируемостью, экономической эффективностью и способностью поддерживать крупносерийное производство».

 Структура CHESS в тонкоплёночных материалах P- и N-типа / Источник изображения: nature.com

Структура CHESS в тонкоплёночных материалах P- и N-типа. Источник изображения: nature.com

Используя материалы CHESS, команда разработчиков достигла почти 100 % повышения эффективности отвода тепла по сравнению с традиционными термоэлектрическими материалами при комнатной температуре. Это означает почти 75 % повышение эффективности на уровне устройства в термоэлектрических модулях и 70 % повышение эффективности в полностью интегрированной системе охлаждения.

 Охлаждение большой площади с минимальным количеством пар P-N./ Источник изображения: nature.com

Охлаждение большой площади с минимальным количеством пар P-N. Источник изображения: nature.com

«Эта тонкоплёночная технология имеет потенциал для роста от питания небольших холодильных систем до поддержки крупных систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха зданий, подобно тому, как литий-ионные батареи были масштабированы для питания таких маленьких устройств, как мобильные телефоны, и таких больших, как электромобили», — уверен Венкатасубраманиан.

Разработчики планируют продолжить совершенствование термоэлектрических материалов CHESS с акцентом на повышение эффективности, чтобы приблизиться к эффективности обычных механических систем. В скором времени они собираются продемонстрировать более масштабные холодильные системы на основе CHESS, включая морозильные камеры. Другим направлением их дальнейшей работы станет интеграция ИИ для оптимизации энергоэффективности при раздельном или распределённом охлаждении в холодильном и климатическом оборудовании.

 Термоэлектрическое качество (ZT) при температуре 300 К, измеренное методом Хармана / Источник изображения: nature.com

Термоэлектрическое качество (ZT) при температуре 300 К, измеренное методом Хармана. Источник изображения: nature.com

«Помимо охлаждения, материалы CHESS также способны преобразовывать разницу температур, например, тепло тела, в полезную энергию, — отметил менеджер исследовательской программы Джефф Маранчи (Jeff Maranchi). — В дополнение к продвижению тактильных систем следующего поколения, протезов и человеко-машинных интерфейсов, это открывает дверь к масштабируемым технологиям сбора энергии для приложений, начиная от компьютеров и заканчивая космическими аппаратами — возможности охлаждения, которые были нереализуемы с помощью старых громоздких термоэлектрических устройств».

 Термическое моделирование и внедрение модулей TFTEC в холодильную систему / Источник изображения: nature.com

Термическое моделирование и внедрение модулей TFTEC в холодильную систему. Источник изображения: nature.com

Разработчики уверены, что технология охлаждения CHESS открывает новые перспективы не только в научном, но и в коммерческом плане. В настоящее время они работают над переводом этих инноваций в практические, реальные приложения.

Источники:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
xAI выпустила Grok Imagine 1.0 с поддержкой создания 10-секундных видео в улучшенном разрешении 3 ч.
В Firefox появится выключатель всех ИИ-функций разом 7 ч.
Суровое альпинистское приключение Cairn от создателей Furi покорило вершину в 200 тысяч проданных копий всего за три дня 9 ч.
«Лучше большинства фильмов по RE»: трагичная короткометражка по мотивам Resident Evil Requiem впечатлила фанатов 11 ч.
За саундтрек можно не переживать: композитор «Ведьмака 3» напишет музыку для The Witcher 4 12 ч.
Firefly без ограничений: Adobe сняла лимиты на ИИ-генерацию изображений и видео, но не навсегда 13 ч.
Google добавит в Gemini инструмент для переноса диалогов из ChatGPT и других ИИ-ботов 14 ч.
Nioh 3 впервые в серии выйдет за пределами PC и PlayStation — Sony раскрыла сроки консольной эксклюзивности 15 ч.
Microsoft вернула на экран блокировки Windows 11 значок входа по паролю, пропавший в августе 15 ч.
Редкие в прошлом экстренные патчи Microsoft стали ужасающе обыденными 15 ч.
Сделка на $1,25 трлн: SpaceX действительно поглотила ИИ-стартап xAI Илона Маска 35 мин.
Прогресс в частоте AMD Ryzen 7 9850X3D достигнут «заводским разгоном» процессора и ростом энергопотребления 2 ч.
ASUS и HiFiMAN выпустили игровую гарнитуру ROG Kithara открытого типа с аудиофильским звуком 2 ч.
Arm сделала бесплатным доступ к своим архитектурам для более зажиточных стартапов 4 ч.
Новая статья: Обзор материнской платы MSI MAG X870E Tomahawk WIFI PZ: плата для эстетов-оверклокеров 7 ч.
Новая статья: ИИтоги января 2026 г.: будет триллион! 9 ч.
Экология в приоритете: проект энергоэффективного ЦОД МТС получил прописку в федеральном реестре углеродных единиц 9 ч.
В 2025 году в России значительно выросли затраты на закупки серверов и СХД на фоне их удорожания 10 ч.
Маск подтвердил переговоры о слиянии SpaceX и xAI — ИИ оказался слишком прожорлив 10 ч.
Windows 10 и процессоры Intel неожиданно прибавили популярности у геймеров — статистика Steam за январь 12 ч.