Одна из проблем в области вычислений — огромное количество тепла, которое выделяется в постоянно растущих глобальных компьютерных массивах, производящих более 2 зеттабайт в неделю. Такие гигантские мощности переработки оставляют огромный углеродный след, пишет Techxplore.
Коммерческие облачные провайдеры используют системы охлаждения, требующие миллиарды галлонов в год для поддержания оптимальных температур. На процессы охлаждения приходится более 40% потребления электроэнергии. Один дата-центр может потреблять столько же электроэнергии, сколько 50 000 домов.
Вэй Ву, профессор Школы энергетики и окружающей среды Гонконгского университета, вместе с несколькими коллегами разработал систему, которая улучшает существующие технологии рассеивания тепла. Важную роль в ней играет вода, содержащая соль лития с бромидом.
Для поддержания низких температур используются методы испарения и десорбции влаги из гигроскопичных солевых растворов через защитную мембрану, которая пропускает только водяной пар. Пористая мембрана имеет структуру, предотвращающую контакт соленого раствора с компонентами компьютера. Радиатор отводит накопленное тепло от чувствительной электроники.
Устройство «может самопроизвольно и быстро восстанавливать свою охлаждающую способность, поглощая водяной пар из воздуха в нерабочее время», — уточняет автор технологии. Он сравнил этот процесс с природой, где млекопитающие регулируют температуру тела путем потоотделения и регидратации.
Высокая способность поглощения влаги и низкая стоимость воды, обработанной бромидом лития, дают явное преимущество перед конкурирующими стратегиями охлаждения с использованием гидрогелей и металлоорганических каркасов. Эти системы требуют трудоемкой регенерации и активного пополнения запасов воды.
Результат эксперимента
Применив предложенную технологию охлаждения к одному компьютеру, исследователи зафиксировали улучшение производительности более чем на 32%. Они также заявили, что процесс был завершен «с рекордно высокой экономической эффективностью».
«Плохое управление температурным режимом может вызвать огромное накопление тепла внутри электронных устройств, что приведет к потере функциональности и, в конечном итоге, к выходу устройства из строя, — говорит специалист. — Предлагаемая стратегия способна обеспечить стабильную холодопроизводительность в течение длительного времени без утечек раствора и коррозии, что может подавить рост температуры эмулированного нагревателя с рекордно высокой экономической эффективностью по сравнению с современными системами охлаждения».