Тепло — враг разработчиков электроники, один из ключевых ограничивающих факторов, препятствующих миниатюризации электронных компонентов. Если тепло не отвести от схемы, ее работа нарушится. Радиаторы рассеивают тепло, защищая наиболее уязвимые области, однако нижние части устройств все равно нагреваются сильнее. Команда ученых продемонстрировала новый метод охлаждения электроники, позволяющей пропускать через определенный объем в 7,4 раза больше энергии.

Самые лучшие до сегодняшнего дня методы распределения тепла намного эффективнее традиционных радиаторов, но обычно они изготавливаются из дорогих материалов, например, алмазов, и зачастую их невозможно устанавливать прямо на поверхности компонентов без слоя термоинтерфейса, который снижает производительность системы.

Новое решение предложили ученые Университета штата Иллинойс и Калифорнийского университета в Беркли. Их подход заключается в том, чтобы сперва покрыть устройство слоем полимера Parylene С, а затем конформным покрытием из меди. Это позволяет меди оставаться вблизи к генерирующим тепло элементам, устранив потребность в термоинтерфейсе, пишет New Atlas.

Фактически новая система охлаждения покрывает все открытые поверхности электроники. Устройство и распределитель тепла действуют как единое целое, не менее или даже более эффективно, чем теплоотвод, не увеличивая объем электроники. Изобретение было с успехом протестировано на транзисторах из нитрида галлия. В случае одной схемы результат был впечатляющим, но во много раз лучше, если они расположены слоями.

«Скажем, вы можете разместить намного больше печатных схем того же объема, если будете использовать наше покрытие, по сравнению с традиционными жидкими или воздушными радиаторами. (…) И это означает, что мощность на единицу объема станет намного выше. Мы смогли продемонстрировать увеличение мощности на единицу объема на 740%».

Новое покрытие подходит для использования в водных и воздушных системах охлаждения. Возможность применения в других типах будет изучена отдельно.