Инженеры сконструировали микроканалы, в которых жидкость управляемо двигается без помощи внешних насосов. Насосом служат сами стенки канала, на которых расположены микромоторы Януса, активация происходит при помощи ультрафиолета. В будущем это упростит создание чипов с микрофлюидным охлаждением, так как позволит обойтись без механических помп.

Статья опубликована в ASC Nano.

В технике несколько столетий используют насосы самого разного устройства: поршень и клапаны, винт, разные виды турбин. Механизмы работы этих деталей отличаются, но один принцип неизменен: каждая из них — это движущееся твердое тело, которое передает движение окружающей жидкости. Механические детали могут быть маленькими, подобно часовым, но они никогда не приблизятся по размеру к внутренним элементам микроэлектроники, где счет идет на микроны и нанометры.

Между тем, перегрев — одна из ключевых проблем микроэлектроники. Эффективность водяного охлаждения можно сильно увеличить, если подводить его не к наружному теплообменнику микросхемы, а внутрь нее. Для этого инженеры пробуют протравливать в устройствах микроканалы, по которым помпой прокачивают жидкость. Однако, использовать внешнюю помпу неудобно: почти всегда она будет гораздо больше самого изделия, а механические детали шумят и склонны ломаться.

Тинтин Юй (Tingting Yu) из Института интеллектуальных систем Макса Планка и его коллеги придумали, как заставить жидкость двигаться вдоль микроканалов при помощи микромоторов Януса. Микромоторы Януса — это семейство двигателей, устройство которых принципиально отличается от механических насосов. В них нет движущихся частей, а поток создается химическим способом. Этих способов несколько, но в данном случае инженеры использовали самый простой — фотохимическое разложение воды.