یک محقق ایرانی با همکاری پژوهشگران موسسه فناوری سلطنتی ملبورن موفق به تولید سیستم جدید خنک کننده تراشه‌ها شد.

 گرما یکی از مهمترین مسائل در طراحی کامپیوترها و ادوات نیمه‌هادی محسوب می‌شود که با افزایش تعداد ترانزیستورها در تراشه‌های کامپیوتری، نیاز به یک سیستم خنک‌کننده قوی‌تر افزایش می‌یابد تا بتواند گرمای حاصل کارکرد تراشه را کاهش دهد.

در حال حاضر برای کاهش دما، در تراشه‌ها یک بخش ویژه به نام سینک گرما طراحی می‌شود. این بخش از جنس مس یا آلومینیوم بوده که به دلیل رسانایی بالا می‌تواند گرما را از تراشه به بیرون هدایت کند.

سینک گرما به پشت تراشه متصل شده و گرما را به خارج از تراشه می‌برد که در آنجا با استفاده از هوای محیط، گرما دفع می‌شود. با کوچک‌تر و متراکم‌تر شدن تراشه‌ها، گرمای بیشتری در تراشه ایجاد می‌شود و از آنجایی که این سیستم قدیمی برای دفع گرما پاسخگوی این حجم گرما نیست، بنابراین محققان به دنبال روش‌های جایگزین هستند.

کوروش کلانتری زاده و همکارانش در این تحقیق نشان دادند که استفاده از میکروسیالات می‌تواند این مشکل را حل کند. این گروه با استفاده از نانوذرات مغناطیسی موفق به ساخت یک باریکه در کنار نقطه داغ تراشه‌ شدند. این اولین باری است که از نانوذرات برای ساخت باریکه‌ای نانومقیاس استفاده می‌شود.

نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای تحت عنوان Dynamic Nanofin Heat Sinks در نشریه Advanced Energy Materials به چاپ رسیده است.

کوروش کلانتری‌زاده می‌گوید: «برای افزایش هدایت گرمایی سیالات در سیستم‌های میکروسیالی از نانوذرات استفاده می‌شود. با این حال این سیستم نیز دارای محدودیت‌هایی است، برای مثال غلظت نانوذرات نمی‌تواند از 2-3 درصد وزنی بیشتر باشد زیرا موجب به هم چسبیدن نانوذرات در فاز سیال شده و مسیر کانال‌ها را محدود می‌کند. ما با این روش جدید موفق شدیم تا غلظت نانوذرات را در نزدیک نقطه داغ افزایش دهیم و یک باریکه دلخواه ایجاد کنیم، به طوری که غلظت در این باریکه بالا و در بقیه نقاط غلظت بسیار کم بوده و در حد 0.01 درصد است.»

آنچه که این تیم تحقیقاتی ساخته، یک باریکه با ویژگی‌های دلخواه است. این گروه تحقیقاتی با استفاده از اعمال میدان مغناطیسی موفق به کشاندن نانوذرات اکسید کرم فرومغناطیس در اطراف نقطه داغ شدند. این نانوذرات گرما را از نقطه داغ گرفته و به سیال منتقل می‌کنند، سیال نیز گرما را به بیرون از سیستم منتقل می‌کند.