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Kühlung von Computer-Chips durch Nanofluid

22.04.2006 | 12:48 Uhr |

Ein technologischer Durchbruch könnte zukünftige Prozessoren ausreichend kühlen und bisherige Verfahren ablösen.

Eine Gruppe von Studenten der Universität von Missouri-Columbia , Mitarbeiter des Argonne National Laboratory und Intel stellten eine einzigartige Kühlapparatur vor. Diese basiert auf einer schwingenden Heat Pipe und Nanofluid und stellt einen Durchbruch im Bereich der Kühlung von Computer-Chips dar. Denn schon die nächste Chip-Generation könnte eine Hitzeentwicklung von 10 MW/m² verursachen, bei einer Stromaufnahme von über 300 Watt. Kein bereits massentaugliches Kühlverfahren würde mit einer derartigen Wärmeabgabe fertig werden, daher wird fieberhaft nach neuartigen Möglichkeiten geforscht. Denn gerade durch die Verkleinerung elektronischer Geräte bei gleicher oder gesteigerter Leistung kommt es zu einer erhöhten Wärmeentwicklung.

Das im Experiment vorgestellte System nutzt eine so genannte Oscillating Heat Pipe (OHP), die mit Nanufluid gefüllt ist. Erst die Kombination der beiden Komponenten ermöglicht eine derart hohe Kühlleistung. So bieten Flüssigkeiten, die aus Nanopartikeln bestehen, eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als bekannte Kühlflüssigkeiten. OHPs sind aktive Kühlapparaturen, die die thermische Energie beispielsweise eines Prozessors in kinetische Energie umwandeln und eine Flüssigkeit in Bewegung versetzen. Die Fließrichtung von Dampf und Flüssigkeit ist konstant und beeinflusst sich daher nicht gegenseitig.

Die Effizienz derartiger Systeme wurde somit eindrucksvoll bewiesen. Über die genauen Ursachen sind sich selbst die Forscher jedoch noch nicht ganz im Klaren. Gerade die Steigerung der Kühlleistung durch den Einsatz von Nanopartikeln kann aktuell noch nicht begründet werden. Trotzdem arbeite man an noch leistungsfähigeren Kühlmethoden, um dem Wunsch nach immer kleineren und leistungsfähigeren Computer-Chips auch in Zukunft nachkommen zu können. Von markttauglichen Anwendungen sei man jedoch noch weit entfernt.

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