絕妙創意:無風扇技術或可為發熱筆記型電腦降溫

新技術在電子裝置內部產生高強度電場,可帶走強大處理器產生的熱空氣


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任何曾在筆記型電腦放在大腿上工作超過幾分鐘的人,可能都會想知道,除了微小的內建風扇之外,是否有更好的方法來防止筆記型電腦過熱。(壞訊息是:隨著速度更快、因而更熱的處理器被塞進不斷縮小的電子裝置中,這個問題將會更加嚴重。)

答案可能在於電 hydrodynamic 冷卻技術,這是一種為電子裝置內部的空氣充電的技術,這樣熱量就能更有效地散發出去。

學術界和商業研究人員都在追求能夠實現電 hydrodynamic 冷卻的技術,該技術使用電極產生高強度電場,使周圍的空氣分子電離(帶電),同時使用第二組電極來吸引這些帶電粒子。當電離的空氣分子從一個電極移動到另一個電極時,它們會帶走穩定的氣流,很像奔流的小溪將樹葉衝向下游。

華盛頓大學西雅圖分校電氣和機械工程教授亞歷克斯·馬米舍夫說,這可能為更安靜、更輕、更小的筆記型電腦鋪平道路,例如,可以使用最新的微處理器,這些微處理器速度超快,但產生的熱量也比之前的處理器更多。自 1999 年以來,他一直在開發一種靜電流體加速器 (EFA),可以提供無風扇冷卻。

科技公司 Tessera, Inc. 在加利福尼亞州聖何塞對馬米舍夫的 EFA 技術進行了測試。Tessera 互連、元件和材料部門高階副總裁克雷格·米切爾說:“在實驗室裡,我們已經能夠證明,我們可以去除與風扇相同量的熱量,但只使用一半的電力。” 他說,該公司最早可能在明年年初開始製造使用該技術的原型產品——Tessera 計劃將該技術命名為靜音空氣冷卻技術 (ACT)——儘管該公司仍需解決一些問題,例如如何批次生產它。

電子裝置通常包括一個金屬散熱器,用於收集裝置執行產生的熱量,以及一個機械風扇,用於透過通風口吹出熱空氣。Tessera 設想將靜音 ACT 同時作為散熱器和散熱方式。米切爾說,靜音 ACT 最終也可以用於冷卻計算機伺服器、影片遊戲機、投影儀和其他裝置。

關於這項技術仍有許多問題,馬米舍夫說。最初的擔憂是,使用 EFA 的裝置可能會產生過多的臭氧,臭氧是一種吸入後會損害人體呼吸系統的化合物。零售商 Sharper Image 及其 Ionic Breeze Quadra 靜音空氣清淨機就遇到了這個問題,2003 年的《消費者報告》聲稱該淨化器釋放了可能不健康的臭氧水平Sharper Image 因此在當年起訴了《消費者報告》,指控其誹謗,但該案於 2005 年被駁回。負面宣傳,加上高階電子產品銷量滯後,導致該公司在去年申請破產。(該公司仍然透過其他零售商銷售其部分產品。)

Tessera 表示,在實驗室中,它“已證明臭氧水平遠低於[美國環境保護署] 指南”,但該公司不願詳細說明是如何做到的。

其他尚未解答的問題包括:該技術的價格——以及移動空氣所需的小電極在氧化、汙染或以其他方式損壞之前能夠工作多長時間。

馬米舍夫和他的同事們繼續開發這項技術,以便在不佔用額外空間的情況下消除更多的熱量。他說,鑑於該技術正在湧現的競爭環境,他無法詳細說明他的工作。

普渡大學冷卻技術研究中心位於印第安納州西拉法葉,由機械工程師 蘇雷什·加里梅拉領導,在過去六年裡,該中心也在開發無需任何移動部件即可冷卻電子裝置的技術。加里梅拉說,那裡的研究人員已從美國國家科學基金會、半導體研究公司以及最近的英特爾獲得了這項工作的資助。(美國國家科學基金會製作了一個影片來演示這項技術。)加里梅拉的兩名博士生丹·施利茨和維沙爾·辛格爾在幾年前成立了 Thorrn Micro Technologies, Inc. 公司,總部位於佐治亞州瑪麗埃塔,以將該技術商業化(該公司後來更名為 Ventiva)。

為了讓計算機行業繼續以摩爾定律的速度發展——摩爾定律指出,包括硬碟、微處理器和網路在內的處理技術將隨著技術成本的下降而隨時間呈指數級增長——它將需要一種方法來控制潛在的破壞性副作用,例如熱量。馬米舍夫說,一種方法是開發更新、更快的處理器,這些處理器呈立方體狀,而不是像現在生產的那些那樣扁平。(IBM 和 DARPA——美國國防高階研究計劃局——都在研究這項新技術。)然後可以將電極內建到立方體中,以便在熱量產生時將其帶走。

改進的冷卻技術上市太遲了,無法幫助到 2002 年那名臭名昭著但身份不明的瑞典科學家,據報道,他的生殖器在 2002 年被嚴重燒傷,據報道是因為將筆記型電腦放在腿上一個小時。無論這個故事是真是假,還是隻是一個都市傳說,它都突出了一個問題,即一些非常真實的進步正在解決如何保持功能日益強大的小工具冷卻的問題。

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