Ένα νέο θερμικό υλικό που αναπτύχθηκε από ερευνητές του Πανεπιστημίου του Τέξας στο Όστιν και του Πανεπιστημίου Σιτσουάν στην Κίνα θα μπορούσε να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση ενέργειας και τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της ψύξης των κέντρων δεδομένων (data centers), καθώς και να βελτιώσει την ενεργειακή απόδοση των ηλεκτρονικών συσκευών. Τα data centers, τα οποία είναι υπεύθυνα για τη στέγαση και τη διαχείριση των δεδομένων στον κόσμο, καταναλώνουν σημαντική ποσότητα ενέργειας, με τις λύσεις ψύξης να αντιστοιχούν συνήθως στο 40% περίπου της συνολικής ενεργειακής τους χρήσης. Αυτό ανέρχεται σε περίπου 8 τεραβατώρες ετησίως, αριθμός που θα μπορούσε να μειωθεί κατά 13% με τη χρήση του νέου υλικού.
Πώς λειτουργεί το νέο θερμικό υλικό
Σύμφωνα με δημοσίευμα του Science Alert, το υλικό, γνωστό ως οργανικό υλικό θερμικής διεπαφής (TIM), ενισχύει τον ρυθμό με τον οποίο η θερμότητα μεταφέρεται μακριά από τα ενεργά ηλεκτρονικά εξαρτήματα, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της απαγωγής θερμότητας σε ψύκτρα. Αυτό μειώνει την εξάρτηση από τις ενεργές τεχνολογίες ψύξης, όπως οι ανεμιστήρες και τα συστήματα υγρής ψύξης, τα οποία είναι ενεργοβόρα.
Σε εργαστηριακές δοκιμές, το TIM επέδειξε εντυπωσιακά αποτελέσματα διπλασιάζοντας την ποσότητα θερμότητας που μπορούσε να μεταφερθεί με ασφάλεια από κάθε τετραγωνικό εκατοστό ενός ηλεκτρονικού εξαρτήματος σε σύγκριση με τις παραδοσιακές θερμικές πάστες. Επιπλέον, το υλικό μείωσε τη θερμοκρασία των εξαρτημάτων, μειώνοντας τη χρήση ενέργειας των συστημάτων ψύξης κατά 65%. Η βελτίωση αυτή είναι ιδιαίτερα πολύτιμη στα ενεργοβόρα data centers, όπου η ζήτηση για υποδομές ψύξης αυξάνεται εκθετικά, λόγω των αυξανόμενων αναγκών αποθήκευσης δεδομένων και της κατανάλωσης ενέργειας των συσκευών.
Μειώνεται η κατανάλωση ενέργειας στα data centers
Ο Guihua Yu, επιστήμονας υλικών στο Πανεπιστήμιο του Τέξας, υπογράμμισε τη σημασία αυτής της προόδου, σημειώνοντας ότι η κατανάλωση ενέργειας των υποδομών ψύξης για μεγάλα ηλεκτρονικά συστήματα, όπως τα data centers, αυξάνεται κατακόρυφα και θα συνεχίσει να αυξάνεται στο μέλλον. Ως εκ τούτου, οι νέες μέθοδοι για αποτελεσματική ψύξη είναι ζωτικής σημασίας. Τα επόμενα βήματα για τους ερευνητές περιλαμβάνουν την κλιμάκωση της εφαρμογής του υλικού σε μεγαλύτερα συστήματα και ποικίλα σενάρια, συμπεριλαμβανομένης της συνεργασίας με παρόχους κέντρων δεδομένων.
Καθώς η χρήση ηλεκτρικής ενέργειας στα data centers αναμένεται να διπλασιαστεί έως το 2028 λόγω των αυξανόμενων απαιτήσεων των μοντέλων τεχνητής νοημοσύνης, οι βιώσιμες λύσεις ψύξης καθίστανται όλο και πιο επείγουσες. Το νέο TIM θεωρείται ένα βήμα προς την επίλυση αυτού του προβλήματος, προσφέροντας μια πιο ενεργειακά αποδοτική και φιλική προς το περιβάλλον εναλλακτική λύση για ηλεκτρονικά συστήματα υψηλής ισχύος, συμπεριλαμβανομένων των κέντρων δεδομένων και των αεροδιαστημικών εφαρμογών. Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Nature Nanotechnology και η ομάδα εργάζεται για να φέρει το υλικό σε ευρύτερη χρήση στην τεχνολογική βιομηχανία, με τη δυνατότητα να μειώσει δραματικά την κατανάλωση ενέργειας σε πολλούς τομείς.
