Sa lá atá inniu ann, is acmhainn daor é teas ó leictreonaic dlúth. Chun an córas a choinneáil ag an teocht cheart chun an fheidhmíocht ríomhaireachtúil is fearr a bhaint amach, ídíonn córas fuaraithe lárionad sonraí na SA an oiread fuinnimh agus uisce le cónaitheoirí uile Philadelphia. Anois, trí bhealaí fuaraithe leachta a chomhtháthú go díreach i sceallóga leathsheoltóra, tá súil ag taighdeoirí an caillteanas seo a laghdú ar a laghad i leictreonaic chumhachta, ionas go mbeidh siad níos lú, níos saoire agus níos lú fuinnimh.
Go traidisiúnta, rinneadh feistí leictreonacha agus córais bhainistíochta teirmeacha a dhearadh agus a mhonarú ar leithligh, a deir Elison Matioli, ollamh le hinnealtóireacht leictreach ag ecole Polytechnique i Lausanne, an Eilvéis. Cuireann sé seo bac bunúsach ar éifeachtúlacht fuaraithe níos fearr, toisc go gcaithfidh teas taisteal achair réasúnta fada thar iliomad ábhar sular féidir é a bhaint. Sa lá atá inniu ann' s próiseálaithe, mar shampla, aistríonn siphons d’ábhar te teas ón sliseanna go heití copair toirtiúla, aer-fhuaraithe.
Chun réiteach níos tíosaí ar fhuinneamh a fháil, d’fhorbair Matioli agus a chomhghleacaithe próiseas ar chostas íseal a chuireann líonra 3D de bhealaí fuaraithe micreaflideacha díreach isteach sa sliseanna leathsheoltóra. Cuireann leacht teas níos fearr ná aer amach, agus is é an smaoineamh an microméadar fuaraithe a choinneáil ar shiúl ón láthair te ar an sliseanna.
Ach murab ionann agus fuarú micreafluíteach a tuairiscíodh roimhe seo, dúirt sé," Dearadh muid an leictreonaic agus an córas fuaraithe ón tús." Dá bhrí sin, tá an micreathonn suite díreach faoi réigiún gníomhach gach feiste trasraitheora, áit a bhfuil sé ag a teocht is airde, rud a mhéadaíonn feidhmíocht fuaraithe ag fachtóir 50. Thuairiscigh siad a gcomhchoincheap dearaidh in eagrán den dúlra le déanaí.
Mhol taighdeoirí teicneolaíocht fuaraithe micreathonn chomh luath le 1981, agus tá gnólachtaí nuathionscanta mar Cooligy ag saothrú smaoineamh na bpróiseálaithe le blianta. Ach tá an tionscal leathsheoltóra ag bogadh ó ghléasanna planar go gairis tríthoiseacha agus i dtreo sceallóga amach anseo le struchtúir ilchisealacha, rud a fhágann go bhfuil bealaí fuaraithe praiticiúil." Níl an tuaslagán fuaraithe leabaithe seo oiriúnach do phróiseálaithe agus sceallóga nua-aimseartha mar cpus," a dúirt TiweiWei, a dhéanann taighde ar réitigh fuaraithe leictreonacha ag Interuniversity Microelectronics Center agus KU Luuven sa Bheilg." Ina áit sin, déanann an teicneolaíocht fuaraithe seo an chiall is mó do leictreonaic chumhachta," dúirt sé.
Déanann ciorcaid leictreonacha cumhachta fuinneamh leictreach a bhainistiú agus a thiontú agus úsáidtear go forleathan iad i ríomhairí, ionaid sonraí, painéil ghréine agus feithiclí leictreacha. D'úsáid siad gairis scoite mór-limistéir déanta as leathsheoltóirí bandaleithid leathan mar nítríd galium. Tá skyrocketed ag dlús cumhachta na bhfeistí seo le cúpla bliain anuas, rud a chiallaíonn go gcaithfear iad a bheith" ceangailte le radaitheora ollmhór," Dúirt Matoli.
Le déanaí, aistríodh modúil leictreonaice cumhachta go fuarú leachtach, trí chórais fuaraithe pláta fuar nó micreathonn. Ach, go dtí seo, rinneadh gach córas fuaraithe micreathonn a mhonarú ar leithligh agus ansin iad a chomhcheangal leis an sliseanna. Cuireann ciseal nasctha friotaíocht teasa, níl cainéil agus trealamh ciorcad ailínithe go docht.
& quot; Thógamar go dtí an chéad leibhéal eile é," Deir Matoli, trí ghléasanna agus bealaí fuaraithe a dhéanamh sa sliseanna céanna. Eitseáil siad scoilteanna ar fud micrea i sraith de nítríd galium atá brataithe ar shubstráit sileacain. Fad scoilte 30μm, domhain 115μm. Ag baint úsáide as teicnící speisialta eitseála gáis, leathnaíonn siad bearnaí sa tsubstráit sileacain chun bealaí a fhoirmiú trína dtéann an chuisnitheoir leachtach.
Ansin d’úsáid na taighdeoirí copar chun oscailtí beaga bídeacha a shéalú i sraitheanna nítríde galium agus chun feistí a thógáil orthu." Níl againn ach micrea-chainéil i gceantair bheaga den wafer atá i dteagmháil le gach trasraitheoir," dúirt sé. Déanann sé seo an teicneolaíocht i bhfad níos éifeachtaí mar is féidir linn a lán teasa a bhaint as in aice láimhe, ach tá an chumhacht caidéalaithe a úsáidimid an-bheag."
Mar léiriú, thóg na taighdeoirí ciorcad ceartaitheora AC-DC ina raibh ceithre dé-óid Schottky, gach ceann acu in ann 1.2kV de voltas a láimhseáil. Is gnách go mbíonn radaitheora de mhéid dhorn de dhíth ar chiorcaid mar seo. Ach tá an sliseanna ciorcad leis an gcóras fuaraithe leachtach suite ar chlár ciorcad priontáilte atá chomh mór le tiomántán USB flash. Tá trí shraith sa chlár ciorcad le cainéil snoite isteach ann chun an chuisnitheoir a sheachadadh chuig an sliseanna.
Taispeánann an taispeáint gur féidir spotaí te le dlús cumhachta níos mó ná 1,700 vata in aghaidh an ceintiméadar cearnach a fhuarú ach 0.57 vata in aghaidh an ceintiméadar cearnach de chumhacht caidéalaithe a úsáid. Is feabhas 50 huaire é seo ar fheidhmíocht i gcomparáid leis an bhfuaraithe cainéal micreafluíteach a tuairiscíodh roimhe seo.
& quot; Ba cheart staidéar a dhéanamh ar iontaofacht scannáin nítríde galium agus rónta copair le himeacht ama. Ach is céim mhór é an réiteach nuálach fuaraithe seo i dtreo córas fuaraithe leictreonaice cumhachta ar chostas íseal, ultra-dhlúth agus tíosach ar fhuinneamh.