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Chipkühlung mit einem Plasmalüfter

11.06.2004

Amerikanische Ingenieure haben ein neues Konzept zur Kühlung von Mikroschaltkreisen entwickelt - mit einem kalten Plasmalüfter.

Um den von Wissenschaftlern der Purdue University, USA, erfundenen Plasmaventilator zu aktivieren, wird die Luft ionisiert und die entstehende Plasmawolke durch ein elektrisches Wechselfeld über den Mikroschaltkreis getrieben. Luftmoleküle kollidieren damit wie mit den Federn eines gewöhnlichen Lüfters und ändern sich, dh kalte Partikel kommen an die Stelle heißer nahe der Oberfläche des Mikrokreises und es kühlt ab.

„Der Luftaustausch an der Oberfläche des Chips bereitet Elektronikern Kopfzerbrechen", sagt Suresh Garimella, Direktor des Center for Research on Cooling Technology der Universität. „Deshalb gibt es immer einen Lüfter im Computer. Er ist nicht nur laut, sondern es verbraucht auch Energie. Außerdem benötigen Sie einen Kühlkörper - einen Kühlkörper, der beispielsweise am Prozessor angebracht ist. Unser Gerät ist völlig geräuschlos, es kühlt gleichzeitig den Mikrokreislauf und führt einen Luftaustausch durch. " Ionen für den Plasmafächer werden durch Strippen von Elektronen aus der Kathode von Nanoröhren gewonnen.

Nicht umsonst gilt dieses Material als das vielversprechendste für Kaltkathoden in Kathodenstrahlröhren: Spitze Nanospitzen lösen sich leicht von der Ladung. Ein alternatives Material sind polykristalline Diamantfilme: Auch die Grenzen zwischen ihren Körnern geben Elektronen gut ab. Dadurch reicht eine Potentialdifferenz von hundert Volt statt der üblichen Kilovolt, um die Luft zu ionisieren. „Solche Bauelemente lassen sich mit herkömmlichen mikroelektronischen Methoden direkt auf einem Mikroschaltkreis einfach herstellen.

Es wird nur eine weitere Schicht davon sein“, sagt Suresh Garimella. Jetzt sind die Forscher damit beschäftigt, Patente zu patentieren und herauszufinden, wie viel Wärme ein Plasmaventilator genau entfernen kann.

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Steuern von Objekten mithilfe von Luftströmungen 04.05.2024

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Reinrassige Hunde werden nicht häufiger krank als reinrassige Hunde 03.05.2024

Die Sorge um die Gesundheit unserer Haustiere ist ein wichtiger Aspekt im Leben eines jeden Hundebesitzers. Allerdings wird allgemein davon ausgegangen, dass reinrassige Hunde im Vergleich zu Mischlingshunden anfälliger für Krankheiten sind. Neue Forschungsergebnisse unter der Leitung von Forschern der Texas School of Veterinary Medicine and Biomedical Sciences eröffnen eine neue Perspektive auf diese Frage. Eine vom Dog Aging Project (DAP) durchgeführte Studie mit mehr als 27 Begleithunden ergab, dass reinrassige und gemischte Hunde im Allgemeinen gleich häufig an verschiedenen Krankheiten leiden. Obwohl einige Rassen möglicherweise anfälliger für bestimmte Krankheiten sind, ist die Gesamtdiagnoserate in beiden Gruppen praktisch gleich. Der Cheftierarzt des Dog Aging Project, Dr. Keith Creevy, stellt fest, dass es mehrere bekannte Krankheiten gibt, die bei bestimmten Hunderassen häufiger auftreten, was die Annahme stützt, dass reinrassige Hunde anfälliger für Krankheiten sind. ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Aufrüstung einer Perowskitzelle mit einer hitzebeständigen organischen Schicht 23.03.2024

Ein Team von Wissenschaftlern der KAUST-Universität in Saudi-Arabien hat auf dem Gebiet der Perowskit-Photovoltaik-Technologie erhebliche Fortschritte erzielt, indem es eine neue Monoschicht aus Molekülen mit Phosphonsäure als organische Schicht für den Elektronentransport geschaffen hat. Dieser innovative Ansatz wird aufgrund seiner hohen Effizienz und thermischen Stabilität zum Schlüssel für künftige flexible Perowskit-Solarzellen.

Unter Verwendung von Nicht-Fulleren-Halbleitern auf Basis von Anthrachinon- (AQ) und Naphthalindiimid-Molekülen (NDI) schufen die Wissenschaftler eine Schicht, die kovalente Bindungen mit der Indium-Zinn-Oxid-Oberfläche bildet und so eine effiziente Wechselwirkung mit dem Perowskit-Material ermöglicht. Die thermogravimetrische Analyse zeigte, dass diese modifizierten Moleküle eine hohe thermische Stabilität aufweisen und 95 % ihrer Masse bei hohen Temperaturen behalten, die 356 °C für AQ und 268 °C für NDI erreichen.

Die auf einem Glassubstrat hergestellte Solarzelle weist eine komplexe Struktur auf, die eine Spiro-OMeTAD-Lochtransportschicht, eine Molybdänoxidschicht und Silberkontakte umfasst. Unter Standardbeleuchtung erreicht die Zelle einen hohen Wirkungsgrad der Energieumwandlung von 21,5 % und setzt damit einen neuen Standard für Perowskit-Photovoltaikzellen mit organischen Schichten für den Elektronentransport.

Darüber hinaus verfügt das Gerät über hervorragende elektrische Eigenschaften: Die Leerlaufspannung beträgt 1,13 V, die Kurzschlussstromdichte beträgt 24,7 mA/cm2 und die Einschaltdauer beträgt 77 %. Interessanterweise bleibt die Zellstabilität auch nach 90 Betriebsstunden bei 1 °C bei 000 % der ursprünglichen Leistung.

Der Erfolg ist Teil einer globalen Anstrengung zur Verbesserung der Solartechnologie, die durch jüngste Entwicklungen in Südkorea unterstrichen wird, darunter eine schwarze Perowskit-Photovoltaikzelle mit einem Rekordwirkungsgrad bei der Umwandlung von Solarenergie von 12,7 % für flexible Quantenpunktzellen.

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