Ispunjavanje svetskih zahteva za skladištenjem podataka je skupo, u smislu novca, energije i uticaja na životnu sredinu – ali novi materijal bi mogao značajno da poboljša hlađenje naših centara podataka, a istovremeno da našu kućnu i poslovnu elektroniku učini energetski efikasnijom.
Trenutno se glomazna i energetski intenzivna rešenja za hlađenje obično primenjuju kako bi se ohladio hardver koji drži naše podatke, dodajući do oko 40 procenata ukupne potrošnje energije centra podataka (oko 8 teravat-sati svake godine).
Tim sa Univerziteta Teksas u Ostinu i Univerziteta Sičuan u Kini procenjuje da bi oko 13 procenata od tih 8 teravat-sati moglo da se ukloni njihovim novim organskim termalnim materijalom (TIM).
TIM značajno povećava brzinu kojom se toplota može oduzeti od aktivnih elektronskih komponenti i usmeriti u hladnjak za odnošenje vazduha ili vode.
To zauzvrat znači manju potražnju za aktivnim tehnologijama hlađenja, uključujući ventilatore i tečno hlađenje.
„Potrošnja energije infrastrukture za hlađenje za energetski intenzivne centre podataka i druge velike elektronske sisteme vrtoglavo raste“, kaže naučnik o materijalima Guihua Ju sa Univerziteta Teksas u Ostinu.
„Taj trend se neće brzo raspršiti, tako da je ključno razviti nove načine, poput materijala koji smo kreirali, za efikasno i održivo hlađenje uređaja koji rade na nivoima kilovata i još većoj snazi.
TIM razvijen ovde je koloidna mešavina tečnog metalnog galinstana i čestica aluminijum nitrida, kombinovanih na način koji stvara gradijent interfejs – onaj koji pomaže da toplota prolazi bez ikakvih čvrstih granica između dve supstance.
U eksperimentalnom laboratorijskom testu, TIM je bio u mogućnosti da udvostruči količinu toplote koja se može bezbedno preneti sa svakog kvadratnog centimetra elektronske komponente, u poređenju sa vodećom termalnom pastom – dok je takođe smanjio ukupnu temperaturu komponente.
Postavka je koristila pumpu za hlađenje, koja je uobičajena zaštita od pregrevanja, a TIM je smanjio potrošnju energije pumpe za 65 procenata. Ovo je bio samo mali primer, ali pokazuje potencijal materijala za prenos toplote.
„Ovaj napredak nas približava postizanju idealnih performansi predviđenih teorijom, omogućavajući održivija rešenja za hlađenje za elektroniku velike snage“, kaže Kai Vu, sa Univerziteta Sičuan.
Sledeći korak je da materijal počne da radi na većim sistemima iu širem spektru scenarija, nešto što istraživači već rade u partnerstvu sa dobavljačima centara podataka.
Analitičari očekuju da će potrošnja električne energije centara podataka u 2028. biti dvostruko veća nego 2023. godine, uglavnom zbog sve većih zahteva modela veštačke inteligencije. To predstavlja pravi problem potražnje za energijom – problem na kojem naučnici naporno rade.
„Naš materijal može da omogući održivo hlađenje u energetski intenzivnim aplikacijama, od centara podataka do vazduhoplovstva, otvarajući put efikasnijim i ekološki prihvatljivim tehnologijama“, kaže Vu.
