Тепло, которое выделяют процессоры, обычно считается проблемой — его нужно отводить, чтобы не допустить перегрева. Ученые из Германии и Японии создали твердотельный кулер, в котором нагрев приводит в движение охлаждающий механизм, и никакой электродвигатель для этого не нужен.
В основе конструкции — две сверхтонкие никель-титановые пленки, каждая толщиной с несколько десятков микрометров. Одна из них чувствительна к нагреву: при повышении температуры она сжимается, а при остывании возвращает форму. Вторая выполняет роль хладогента — ее растягивают и сжимают, чтобы запустить эффект охлаждения.
Тепло, которое обычно уходит впустую, здесь превращается в источник механической работы. В традиционных системах за движение отвечают электромоторы или гидравлика. В этом устройстве их заменяет первый сплав — он нагревается, сокращается и приводит в движение второй, охлаждающий слой.
Нагреватель заставляет первую пленку сокращаться. Когда тепло убирают, она расслабляется и тянет за собой вторую пленку-хладагент. Та, в свою очередь, меняет кристаллическую структуру — выделяет тепло, а затем, при снятии нагрузки, поглощает его уже из окружающей среды и охлаждается. И так по кругу.
Сначала прототип тестировали с электрическим нагревом. При температуре приводной пленки около 86 °C хладагент показывал разницу почти в 13 градусов. После добавления теплообменников и выхода на стабильный режим разница составила около 4 градусов.
Затем нагревание сделали внешним — источником с температурой 130 °C просто касался приводной пленки. Устройство продолжило работать, хотя показатели скромнее: перепад температур на устройстве — чуть больше 2 градусов, а холодопроизводительность — около 2 милливатт. В пересчете на грамм активного материала это около 3,3 ватта.
Цифры пока далеки от промышленных решений: современные системы охлаждения процессоров отводят сотни ватт. Но здесь важен сам принцип. Ученые доказали, что тепло действительно может быть движущей силой для эластокалорического охлаждения, без внешнего электропривода.
Пока это лабораторный образец, и до реального применения далеко. Авторы сами называют его демонстрацией концепции, а не готовым продуктом. Но сам подход — использовать отходящее тепло, чтобы бороться с перегревом — выглядит логичным и необычным одновременно.
Читайте также:
Фотонные чипы не заменят электронные в компьютерах будущего
Агентный компьютер EVO‑X5 Pro запускает ИИ‑модели с 300 млрд параметров без облака