Учёные придумали пассивный кулер на пористой мембране для самых мощных чипов — он эффективнее традиционных

Учёные Калифорнийского университета в Сан-Диего создали пассивную систему охлаждения, основанную на испарительной мембране, которая значительно улучшает отвод тепла от мощных чипов, что особенно актуально для современных ЦОД, пишет SciTechDaily. Новое решение не только предлагает эффективную и энергосберегающую альтернативу традиционным методам охлаждения, но и потенциально позволяет сократить расход воды, используемой во многих существующих системах.

Итоги 2025-го: ИИ-лихорадка, рыночные войны, конец эпохи Windows 10 и ещё 12 главных событий года

Обзор игрового 4K IPS-монитора Gigabyte M27UP: разнообразия ради

Обзор игрового QD-OLED WQHD-монитора Gigabyte AORUS FO27Q5P: на пределе возможностей

Обзор телевизора Sber SDX-43U4169

Итоги 2025 года: почему память стала роскошью и что будет дальше

Обзор ноутбука TECNO MEGABOOK S14 (S14MM): OLED с HDR как новая норма

Источник изображений: SciTechDaily/Tianshi Feng

В настоящее время на системы охлаждения приходится до 40 % общего энергопотребления ЦОД. При сохранении текущего роста и развёртывании ИИ-технологий мировой спрос на энергию для охлаждения к 2030 году может увеличиться более чем вдвое.

В системе используется недорогая половолоконная мембрана с множеством взаимосвязанных микроскопических пор, которые втягивают охлаждающую жидкость за счёт капиллярного эффекта. Испаряясь, жидкость отводит тепло от расположенных ниже электронных компонентов без необходимости использования дополнительной энергии. Мембрана расположена над микроканалами, по которым поступает жидкость, что позволяет теплу эффективно рассеиваться от расположенного ниже оборудования.

«По сравнению с традиционным воздушным или жидкостным охлаждением испарение позволяет рассеивать больший тепловой поток при меньших затратах энергии», — отметил руководитель проекта Ренкун Чен (Renkun Chen), профессор кафедры машиностроения и аэрокосмической техники Инженерной школы Джейкобса Калифорнийского университета в Сан-Диего. По его словам, предыдущие попытки использования пористых мембран, обладающих большой площадью поверхности, идеально подходящей для испарения, не увенчались успехом из-за несоответствующего размера пор: они были либо слишком малы, что приводило к засорению, либо слишком велики, что вызывало нежелательное вскипание.

«Здесь мы используем пористые волокнистые мембраны с взаимосвязанными порами правильного размера», — сказал Чен. Такая конструкция обеспечивает эффективное испарение без этих недостатков.

Предложенная учёными конструкция мембраны при испытаниях в условиях переменных тепловых потоков выдержала тепловые нагрузки выше 800 Вт на квадратный сантиметр — один из самых высоких показателей, когда-либо зарегистрированных для подобных систем охлаждения. Также система продемонстрировала стабильность в течение нескольких часов работы.

Тем не менее, по словам учёного, достигнутые показатели пока значительно ниже теоретического предела технологии. Сейчас команда работает над усовершенствованием мембраны и оптимизацией её производительности. Следующие шаги включают интеграцию решения в прототипы охлаждающих пластин — плоских компонентов, которые крепятся к микросхемам, таким как центральные и графические процессоры, для рассеивания тепла. Команда также запускает стартап для коммерциализации технологии.