В томском политехе разработали инновационный метод охлаждения микрочипов

17 марта 2026, 13:45

© Сгенерировано ИИ

Разработан новаторский метод формирования поверхностей для эффективного отвода тепла от микрочипов. Эта разработка открывает перспективы для создания интеллектуальных систем охлаждения, способных справляться с высокими тепловыми нагрузками в мощных вычислительных устройствах, силовой электронике и оборудовании для искусственного интеллекта, сообщает портал science.mail.ru.

Перегрев является серьезным ограничивающим фактором для развития высокопроизводительной вычислительной техники. Современные микрочипы требуют все более совершенных решений по теплоотводу, без которых невозможно дальнейшее развитие суперкомпьютеров и автономных транспортных систем. Существующие технологии охлаждения приближаются к пределу своих возможностей.

Исследователи из Томского политехнического университета (ТПУ) и Института физической химии и электрохимии имени А.Н.Фрумкина РАН представили подход, позволяющий управлять тепловыми процессами на наноуровне. Согласно информации Минобрнауки РФ, в ТПУ создаются специальные покрытия с регулируемой структурой поверхности и контролируемой способностью к смачиванию. Это означает, что определенные участки поверхности будут отталкивать охлаждающую жидкость, тогда как другие, напротив, будут ее притягивать. Такой механизм позволяет целенаправленно направлять капли охладителя непосредственно к наиболее нагретым участкам микросхем.

В ходе работы были использованы образцы из алюминиево-магниевого сплава, который находит широкое применение в системах теплообмена. С помощью импульсного лазера с наносекундной длительностью импульса на поверхности формировалась микроскопическая структура, после чего химическими методами отдельные зоны наделялись супергидрофобными или супергидрофильными свойствами. Результатом является создание так называемых бифильных поверхностей, обладающих контрастными характеристиками смачивания.

Экспериментальные данные демонстрируют, что поверхности с оптимальным соотношением гидрофобных и гидрофильных зон обеспечивают теплоотвод в шесть раз эффективнее по сравнению с обычными аналогами. При умеренном нагреве эффективность охлаждения возрастала до двадцати раз. Это позволит разрабатывать системы, способные направленно подавать жидкость в области максимального нагрева микрочипов. Проект получил поддержку Российского научного фонда, а его результаты опубликованы в журнале International Journal of Heat and Mass Transfer.

Читайте новости о безопасности объектов КИИ и ЦОД на сайте журнала RUБЕЖ по ссылке.