Giải pháp mới làm mát các thiết bị điện tử

Các thiết bị điện tử như điện thoại thông minh, máy tính bảng và máy tính xách tay, ngày càng hiện đại và nhỏ gọn. Khi hiệu suất của các thiết bị điện tử tăng lên và kích thước của chúng giảm, các thiết bị này sản sinh nhiều nhiệt hơn khiến thiết bị nóng lên và làm giảm độ an toàn.

Trong những năm gần đây, các kỹ sư đã cố gắng đưa ra nhiều phương pháp ngăn không để các thiết bị điện tử bị quá nóng như sử dụng bộ tản nhiệt đóng vai trò là các lớp thúc đẩy sự lan truyền và tản nhiệt bên trong các thiết bị.

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Illinois và Đại học California, Hoa Kỳ gần đây đã đưa ra giải pháp làm mát thiết bị điện tử hiệu quả hơn nhờ bộ truyền nhiệt, bao gồm một lớp cách điện bằng poly (2-chloro-p-xylylene) (Parylene C) và một lớp phủ đồng. Kết quả nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Nature Electronics.

Bộ tản nhiệt là hệ thống làm mát, bao gồm các vật liệu có độ dẫn nhiệt cao, chẳng hạn như đồng và nhôm. Các hệ thống này có thể dễ dàng tỏa nhiệt do các thiết bị sản sinh, trên diện tích bề mặt lớn ra môi trường xung quanh. 

Tarek Gebrael, đồng tác giả nghiên cứu giải thích: “Bộ tản nhiệt có lớp phủ của chúng tôi có ưu điểm là bao phủ toàn bộ thiết bị điện tử, bao gồm cả mặt trên, mặt dưới và các cạnh của thiết bị. Đó là điều mà các bộ tản nhiệt thường được gắn trên thiết bị hoặc các bề mặt đồng PCB thông dụng không làm được. Nhờ tạo lớp phủ trên bộ tản nhiệt, chúng tôi có thể cung cấp nhiều con đường để nhiệt thoát ra khỏi thiết bị điện tử, giúp làm mát hiệu quả hơn".

Trước đây, các nhóm nghiên cứu khác đã phát triển các kỹ thuật tương tự để ngăn chặn hiện tượng thiết bị điện tử trở nên quá nóng bằng cách mở nhiều con đường để nhiệt thoát ra khỏi các thiết bị điện tử. Tuy nhiên, các giải pháp đó sử dụng vật liệu rất đắt đỏ như kim cương, do đó, khó triển khai trên quy mô lớn.

Nhóm nghiên cứu đã đánh giá bộ tản nhiệt phủ đồng trong rất nhiều thử nghiệm và kết quả cho thấy chúng hoạt động rất tốt. Cụ thể, giải pháp mới làm tăng 740% công suất trên một đơn vị thể tích so với bộ tản nhiệt bằng đồng làm mát bằng không khí thông dụng hiện nay.

Trong tương lai, bộ tản nhiệt do nhóm nghiên cứu phát triển, có thể được sử dụng để làm mát các thiết bị điện tử hiệu quả hơn mà không cần vật liệu đắt tiền. Đáng chú ý, công thức lớp phủ mới kết hợp các quy trình thông dụng trong ngành công nghiệp điện tử. Đây là yếu tố tạo thuận lợi cho việc triển khai ứng dụng trong thế giới thực và mở ra triển vọng thương mại hóa sản phẩm này.

N.P.D (NASATI), theo https://techxplore.com/news/2022-05-solution-cool-electronic-devices-overheating.html. 19/5/2022