Nano-Blitze sollen Computerchips kühlen

Forscher nutzen ionisierte Luft, um Chips zu kühlen

Forscher an der Universität von Purdue haben einen neuen Ansatz zur Kühlung von Computerchips entwickelt. Sie nutzen eine Art Nano-Blitze, um Chips zu kühlen. Die Forscher konnten bereits zeigen, dass das zu Grunde liegende Konzept funktioniert und haben ein entsprechendes Patent beantragt.

Die Forscher nutzen nah aneinander liegende, aus Kohlenstoff-Nanoröhen angeordnete, auf einem Chip sitzende Kathoden, um die umliegende Luft zu ionisieren, ähnlich wie dies in Wolken geschieht und dort zu Blitzen führt. Allerdings werden hier deutlich geringere Spannungen von rund 100 Volt verwendet.

Um nun die darunter liegenden Chips zu kühlen, werden die ionisierten Luft-Molekühle durch eine so genannte "Pumpen-Region" geleitet. Die "Pumpen-Region" besteht dabei wiederum aus Elektroden, die in Form von Kanälen angeordnet sind und die durch wechselnd angelegte Spannungen einen Pumpeneffekt erzeugen sollen. Der daraus resultierende Luftstrom soll so zur Kühlung der Chips führen.

Noch steht den Forschern aber viel Arbeit ins Haus, bevor ein erster Prototyp zur Kühlung von Computer-Chips entstehen kann. Dass das Pumpen-Konzept im Prinzip funktioniert, konnten die Forscher aber schon zeigen.

Möglicherweise werde man die Kohlenstoff-Nanoröhen aber auch durch einen dünnen Film aus Diamant ersetzen, was die Kühlung robuster machen soll, so die Forscher. Dabei sei die Kühlung aber weiter klein genug, um auf einzelne Chips als zusätzliche Schicht aufgebracht zu werden. Diese etwa 10 x 10 mm große Schicht ließe sich zudem mit herkömmlichem Equipment herstellen, so Suresh Garimella, Professor für Maschinenbau an der Universität von Purdue. Anders als bei herkömmlichen Lösungen mit Lüfter findet dabei die eigentliche Kühlung direkt auf dem Chip statt.

Noch ist aber unklar, welchen Grad an Kühlung das System erreichen kann, dies werden erst die weiteren Forschungen ergeben.