فن روی تراشه، مدارها را با حرکت بال زدن با سرعت بسیار بالا خنک می‌کند

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، با کوچک‌تر شدن دستگاه‌های شخصی ما و انتظار می‌رود کار‌های بیشتری انجام دهند - چه تلفن شما باشد، چه ساعت هوشمند یا یک دستیار هوش مصنوعی پوشیدنی - آنها همچنین تمایل دارند از داخل گرم‌تر شوند. این بدان معناست که ارائه عملکرد سریع و مداوم، جای دادن اجزای بیشتر در داخل یا جلوگیری از گرم شدن بیش از حد برای آنها دشوار است.

خنک کردن گجت‌های جمع‌وجور که فضای کافی برای فن ندارند، می‌تواند یک چالش باشد؛ و اینجاست که جدیدترین فناوری xMEMS وارد عمل می‌شود. فناوری فن روی تراشه این شرکت می‌تواند جریان هوا را در فضا‌های بسیار تنگ مانند محفظه گوشی شما با تنها ۱ میلی‌متر فضا، برقرار کند.

دستگاه‌های خنک‌کننده‌ی کوچک xMEMS دارای یک لایه‌ی پیزوفیلم نازک در تراشه هستند که هنگام اعمال ولتاژ، یک غشای سیلیکونی را با فرکانس‌های فراصوت (در محدوده‌ی صد‌ها کیلوهرتز) به بالا و پایین حرکت می‌دهد. این کار باعث ایجاد فشار هوا در داخل محفظه‌ای در تراشه‌ی خنک‌کننده می‌شود که همچنین دارای یک شیر تخلیه‌ی بسیار کوچک است که می‌تواند به سرعت باز و بسته شود. هنگامی که این فشار به سطح خاصی می‌رسد، شیر باز می‌شود تا آن فشار را آزاد کند و جریان هوا ایجاد شود. می‌توانید تجسمی از این را در ۲۰ ثانیه‌ی اول ویدیوی زیر مشاهده کنید.

xMEMS XMC-۲۴۰۰: اولین میکرو فن خنک‌کننده فعال جهان روی یک تراشه با ضخامت ۱ میلی‌متر

این دستگاه‌های جمع‌وجور روی تراشه‌های سیلیکونی نصب می‌شوند تا گرما را دفع کنند و اساساً جایگزین یک سیستم خنک‌کننده غیرفعال شوند. به عنوان مثال، پردازنده گوشی شما می‌تواند هنگام اجرای برنامه‌های سنگین گرم شود و یک تراشه خنک‌کننده می‌تواند به جلوگیری از افت عملکرد و گرم شدن بیش از حد آن کمک کند.

تراشه‌های خنک‌کننده‌ای که xMEMS روی آنها کار می‌کند کاملاً کوچک هستند: ۹.۳ در ۷.۶ در ۱.۱۳ میلی‌متر. برای مقایسه، یک کارت microSD که در گوشی یا دوربین اکشن شما قرار می‌گیرد، ابعادی معادل ۱۵ در ۱۱ در ۱ میلی‌متر دارد.

فناوری میکروکولینگ xMEMS می‌تواند به خنک کردن گجت‌های جمع‌وجور مانند عینک‌های هوشمند کمک کند، که در غیر این صورت ممکن است در تماس با پوست شما بیش از حد گرم شوند و راحتی را از شما سلب کنند.

فراتر از توانایی آنها در پخش و دفع گرما، یکی از مزایای اصلی این تراشه‌های خنک‌کننده جمع‌وجور این است که می‌توانند طوری نصب شوند که دقیقاً در جایی که مورد نیاز هستند، در محدوده‌های تنگ محصولات سخت‌افزاری عمل کنند - به جای اینکه یک ناحیه بزرگتر را در داخل خنک کنند.

تراشه‌های خنک‌کننده xMEMS تنها ۱ میلی‌متر ضخامت دارند و می‌توانند روی پردازنده‌ها و سایر اجزا نصب شوند تا گرما را از بین ببرند و به‌طور بالقوه جایگزین سیستم‌های خنک‌کننده غیرفعال شوند.

جالب اینجاست که شرکت xMEMS مستقر در سانتا کلارا، کالیفرنیا، از فناوری پیزوالکتریک خود برای تراشه‌های تولید جریان هوا و همچنین بلندگو‌های اولتراسونیک نسل بعدی استفاده می‌کند. این شرکت می‌گوید این رویکرد وضوح بیشتری ارائه می‌دهد و شکست صدا را نسبت به فناوری بلندگو‌های فشرده سنتی کاهش می‌دهد، در عین حال در برابر گرد و غبار و آب نیز مقاوم است.

قرار است xMEMS تولید انبوه تراشه‌های خنک‌کننده خود را از اوایل سال آینده آغاز کند و امیدوار است که در آن زمان از آنها در عینک‌های هوشمند و سایر فناوری‌های پوشیدنی استفاده شود. این شرکت خاطرنشان می‌کند که با پیشرفته‌تر شدن عینک‌های هوشمند، انتظار می‌رود میزان توان مصرفی آنها (توان کل دستگاه یا TDP) از سطوح ۰.۵ تا ۱ وات به فراتر از ۲ وات افزایش یابد، به این معنی که ممکن است در تماس با پوست شما احساس گرما کنند. xMEMS می‌گوید تراشه‌های آن می‌توانند دمای عملیاتی این عینک‌ها را تا ۴۰ درصد کاهش دهند.

شایان ذکر است که xMEMS تنها شرکتی نیست که روی فناوری‌های خنک‌کننده عصر جدید کار می‌کند. همچنین شرکت Frore Systems مستقر در سن خوزه نیز وجود دارد که تراشه‌های خنک‌کننده حالت جامد بزرگ‌تر و مسلماً سنگین‌تری را برای پهپادها، دوربین‌ها و سایر سخت‌افزار‌ها می‌سازد. کاربرد‌های تراشه‌ها در سبد محصولات هر دو شرکت تا حدودی همپوشانی دارد و تماشای رقابت آنها در فضای میکروکولینگ با نوآوری‌های آینده جالب خواهد بود.