Углеродные нанотрубки от перегрева микропроцессоров

Микропроцессоры, которые в настоящее время используются в компьютерах и смартфонах, постепенно приближаются к некоторому пределу физических ограничений. Когда этот предел будет достигнут, их ускорение начнет приводить к тому, что будет выделяться слишком много тепла. И проблема перегрева будет усугубляться в соответствии с постоянно увеличивающимся количеством транзисторов, которые инженеры вставляют в неизменяющееся пространство чипов. Решить эту проблему смогут новые технологии, заключающиеся в отводе лишнего тепла. Наиболее перспективной технологией станет использование углеродных нанотрубок, имеющих высокий показатель теплопроводности. Благодаря чему, нанотрубки могут проводить сквозь себя немалое количество тепловой энергии.

Удельная теплопроводность таких нанотрубок выше, чем удельная теплопроводность алмаза или какого-либо другого материала, имеющего естественное происхождение. Однако, углеродные нанотрубки имеют очень слабую активность, из-за чего химическое взаимодействие этих трубок с большей частью других материалов очень и очень слабо. Это обуславливает слишком высокое тепловое сопротивление там, где нанотрубки контактируют с другим материалом. Об этом подробно физик Франк Оглетри, работающий в Национальной лаборатории им. Лоуренса.

Группе ученых, во главе с Франком Оглетри, удалось в шесть раз уменьшить тепловое сопротивление, при этом увеличив тепловой поток. Сделали это при помощи углеродной нанотрубки и металла. Молекулы органического соединения выступают в роли "моста", который проложен между металлом и нанотрубкой.

Тепловое сопротивление, которое возникает в месте контакта металла и углеродной нанотрубки равно сопротивлению, возникающему между металлическими частями, расположенными на расстоянии 40 микрометров. Новая технология с использованием органических молекул позволила сократить такое расстояние почти до семи микрометров.

Благодаря данному достижению, углеродные нанотрубки в дальнейшем смогут использовать для того, чтобы создавать очень эффективные пути вывода тепла из внутреннего кристалла микропроцессора к теплоотводу, что снаружи.

Конечно, чтобы это стало возможным нужно еще потрудиться и решить некоторые технические проблемы. Одной из главным является выращивание вертикальных нанотрубок. Однако начало уже положено.