可提高CPU散熱效率2倍之新技術

 

刊登日期:2019/2/13
  • 字級

日本青山學院大學開發了一項可讓中央處理器(CPU)或電池等裝置有效率地進行散熱之技術。開發團隊將管路構造設計成蛇行狀,並在內部來回流動的水中混合了丁醇(Butanol),使其更容易移動。透過這樣的設計,不僅裝置大小約可縮減至3分之1,並能提高散熱效率約2倍。

新開發的裝置是在電子機器內部負責冷卻CPU或電池的「散熱管(Heater Pipe)」,利用較容易進行熱傳導的銅或鋁製的管狀材料,將內部予以真空,加入少量的水等製作而成。遇到高溫部份時水變成氣體而吸收熱能,遇到低溫部份,水則變回液體而放出熱能。

研究團隊在管路的形狀下工夫,因此提高了散熱效率。管路設計成蛇行往返的構造,透過水膨脹時產生的壓力差,使其能夠自行移動。過去大多是沿著管路內部的細小凹凸或是線路,使得高溫部份又變回水。

研究團隊試作了一項管路內部直徑8 mm且來回8回,總共有16條管路並排的裝置,並對散熱效應進行了詳細解析。與粗細大小、長度相同,但不具蛇行構造的裝置相比,散熱效率約提高了1.4倍。

此外,在水中混入少量的丁醇,在管路內部的移動也變得更加容易。與單單只有水的狀態相比,散熱效率提高了約1.5倍。由於水在不易流動的細小管路中也能自然地流動,因此可望促進裝置的小型化。今後,研究團隊將就管路的形狀與置入內部的液體進行調整、開發,計畫將裝置大小縮減至手掌的3分之1左右,散熱效率則提高2倍。未來可望應用於智慧型手機、電動車等相關用途,並預計在數年後達到實用化之目標。

另一方面,智慧型手機同時開啟多項功能或應用程式時,容易產生急遽發熱的狀況,而研究團隊即正在著手進行能吸收熱能的新材料開發。主要是利用浸漬的鎵(Gallium)溶於加工成海綿狀的銅中,而使熱能散失。研究團隊也表示未來可望對應高速動作之智慧型手機的需求。


資料來源: 化學工業日報 / 材料世界網編譯
分享