Znanstvenici s instituta za optiku University of Rochester, New York, našli su način da tekućina teče okomito po silicijskoj površini, prevladavajući gravitaciju, bez pumpi ili drugih mehaničkih uređaja.

U članku objavljenom u časopisu Optics Express, profesor Chunlei Guo i njegov pomoćnik Anatolij Vorobyev pokazali su da rezbarenjem zamršenih ureza u siliciju s ekstremno kratkim, snažnim laserskim pusevima, mogu dobiti obrnuti tok tekućine koja se uspinje na vrh silikonskog čipa kao da je usisana kroz slamčicu.

Za razliku od slamčice, ipak, u ovom slučaju ne postoji nikakav pritisak koji bi gurao tekućinu prema gore - ona se diže vlastitom voljom. Stvaranjem nanometarskih struktura u siliciju, Guo uvelike povećava privlačnost molekula vode prema silicijskoj strukturi. Privlačnost, ili hidrofilija, silicija postaje toliko velika da se preskače jaka veza kojima su molekule vode međusobno povezane.

Dakle, umjesto da pridržavaju jedne druge, molekule vode se penju jedna preko druge u želji da dobiju priliku biti uz silicijsku podlogu. (Ovo se može činiti kao besplatno dobivanje energije, ali iako voda raste, te im se povećava potencijalna energija, kemijske veze koje drže vodu uz silicij zahtijevaju manje energije od one kemijske veze koja drži molekule vode skupa.) Voda se kreće po površini silicija brzinom od 3,5 cm u sekundi. Ipak, laserski rezovi su tako precizni da se površina čini glatkom i nepromjenljivom na dodir.

U radu objavljenom prije nekoliko mjeseci u časopisu Applied Physics Letters, isti istraživači su pokazali da je fenomen bio moguć s metalom, ali proširenjem ove pojave na silicij mogao bi imati neke vrlo važne primjene. Na primjer, Guo kaže: "Ovaj pronalazak bi mogao utrti put za nove rashladne sustave za računala koja rade puno efikasnije i elegantnije nego trenutno dostupni sustavi."

"Grijanje je definitivno problem broj jedan koji sprečava dizajn bržih konvencionalnih procesora", rekao je Michael Scott, profesor računalnih znanosti na sveučilištu, koji nije bio uključen u ovo istraživanje.

Kompjutorski čipovi su u osnovi vafle od silicija prekrivenog milijardama mikroskopskih tranzistora koji komuniciraju šaljući električne signale kroz metalne žice koji ih povezuju. Kao tehnološka inovacija omogućuju da se paket od velikog broja tranzistora postavi na male komadiće silicija, povećavajući brzinu računalne obrade, međutim, električna struja koja stalno teče kroz čip stvara puno topline, rekao je Scott. Ako se ne odvede kako treba, toplina može rastopiti ili na drugi način uništiti njegove komponente.

Većina računala danas za hlađenje koristi ventilatore. U osnovi, zrak oko komponenti sklopa apsorbira toplinu koja se generira, a ventilator otpuše vrući zrak daleko od komponenti. Nedostaci ove metode su da hladni zrak ne može apsorbirati puno topline prije nego što postane vruć, što ga čini nedjelotvornim za brže procesore, a ventilatori su također i glasni. Iz tih razloga, mnoge tvrtke žele da se istraži mogućnost uporabe tekućina umjesto zraka.

Tekućine mogu apsorbirati puno više topline, i prijenos topline pomoću tekućina je mnogo učinkovitiji nego zrakom. Do sada, dizajneri nisu stvorili rashladne sustave sa tekućinom koji su ekonomični i energetski dovoljno učinkoviti da se naširoko koriste kod osobnih računala. Iako Guo kaže da otkriće još nije izrađeno kao prototip, on misli da silikon koji pumpa rashladnu tekućinu na sebe ima potencijal da u budućnosti značajno doprinese dizajnu novih sustava hlađenja.

Izvor: sciencedaily.com