新しい熱インターフェース材料がエネルギー消費の多いデータセンターを冷却する可能性(New Thermal Interface Material Could Cool Down Energy-Hungry Data Centers)

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2024-10-22 テキサス大学オースチン校(UT Austin)

テキサス大学オースティン校の研究チームは、新しい熱インターフェース材料を開発し、電子機器やデータセンターの冷却効率を大幅に向上させました。この材料は液体金属と窒化アルミニウムを混合し、高い熱伝導性を持ち、冷却システムのエネルギー消費を削減できます。この技術により、データセンターの冷却エネルギー消費を13%削減し、全体のエネルギー使用量を5%減少させる可能性があります。研究はAIの急増する需要に対応し、より持続可能な冷却技術を目指しています。

<関連情報>

電子デバイスをキロワットレベルで冷却するメカノケミストリーを介したコロイド状液体金属 Mechanochemistry-mediated colloidal liquid metals for electronic device cooling at kilowatt levels

Kai Wu,Zhengli Dou,Shibo Deng,Die Wu,Bin Zhang,Haobo Yang,Runlai Li,Chuxin Lei,Yongzheng Zhang,Qiang Fu & Guihua Yu
Nature Nanotechnology  Published:26 September 2024
DOI:https://doi.org/10.1038/s41565-024-01793-0

新しい熱インターフェース材料がエネルギー消費の多いデータセンターを冷却する可能性(New Thermal Interface Material Could Cool Down Energy-Hungry Data Centers)

Abstract

Electronic systems and devices operating at significant power levels demand sophisticated solutions for heat dissipation. Although materials with high thermal conductivity hold promise for exceptional thermal transport across nano- and microscale interfaces under ideal conditions, their performance often falls short by several orders of magnitude in the complex thermal interfaces typical of real-world applications. This study introduces mechanochemistry-mediated colloidal liquid metals composed of Galinstan and aluminium nitride to bridge the practice–theory disparity. These colloids demonstrate thermal resistances of between 0.42 and 0.86 mm2 K W−1 within actual thermal interfaces, outperforming leading thermal conductors by over an order of magnitude. This superior performance is attributed to the gradient heterointerface with efficient thermal transport across liquid–solid interfaces and the notable colloidal thixotropy. In practical devices, experimental results demonstrate their capacity to extract 2,760 W of heat from a 16 cm2 thermal source when coupled with microchannel cooling, and can facilitate a 65% reduction in pump electricity consumption. This advancement in thermal interface technology offers a promising solution for efficient and sustainable cooling of devices operating at kilowatt levels.

0703金属材料
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