IBM se snaží vyřešit problém s chlazením čipu z uhlíkových trubiček

„Výzkumní pracovníci již přišli na to, jak změřit teplotu drobné uhlíkové nanotrubice, což předtím nebylo možné“ vysvětluje úspěchy týmu Phaedon Avouris z IBM Research.

Dnešní notebooky a desktopy používají křemíkové čipy, jejichž velikost je neustále zmenšována, aby se dosáhlo možná co největší rychlosti a efektivity. Současně s tím se zmenšují i tranzistory a právě pro vytvoření menších tranzistorů zkoumají výrobci čipů využití uhlíkové nanotrubice, což jsou válce vyrobené z uhlíkových atomů, o průměru 1 až 2 nanometrů.

„Ovšem před zavedením uhlíkových nanotrubic je nejprve nutné jim plně porozumět a právě teplo nás zatím limituje“ řekl Avouris. Nadměrné teplo snižuje výkon a nakonec by mohlo zapříčinit sebe-destrukci nanotrubice. Nejprve je nutné pochopit, jak probíhá tok elektronů přes tento materiál, protože právě v tom se hodně liší od křemíku.

Teplo je v uhlíkové nanotrubici vytvářeno rychlými vibracemi atomů. Čím rychleji tyto atomy vibrují, tím více se vytvoří tepla a to se pak rozptýlí do substrátu, tedy materiálu, který drží nanotrubici pohromadě. Pro pochopení tohoto procesu uvádí Avouris jednoduchý příklad: „Při práci s notebookem vás také zajímá, proč se ohřívá počítač jako celek, ne jen jeho jednotlivé části. Pokud máte notebook položený na klíně, po chvíli vás může začít pálit noha. A to je způsobeno právě přenosem tepla z jednotlivých zařízení do substrátu počítače a poté na vaši nohu.“

Pracovníci z IBM Research zkoušejí efektivní způsoby přenosu tepla z nanotrubice do substrátu s pomocí jiného uhlíkového materiálu. Tato zjištění mají podle Avourise zásadní vědecký význam a budou rozhodující pro vytváření systémů řízení tepla, které budou regulovat teplo v budoucích uhlíkových nanotrubicích. „Mnohé naše kroky jsou důležité nejen pro možné zavedení komerčního vyrábění této technologie, ale i pro vědu jako takovou“ říká Avouris.