С развитием носимой электроники и миниатюрных гаджетов всё большую актуальность приобретает задача эффективного охлаждения. Смартфоны, умные часы и другие компактные устройства становятся мощнее, но из-за ограниченного пространства внутри они всё чаще сталкиваются с перегревом. Установка традиционных вентиляторов в таких условиях невозможна, и здесь на помощь приходит новая разработка от калифорнийской компании xMEMS.
Вентилятор на чипе
Разработанная компанией система активного охлаждения XMC-2400 представляет собой ультратонкий «вентилятор на чипе» толщиной всего 1 мм. Это устройство можно размещать прямо поверх процессоров и других компонентов, где особенно важно быстрое рассеивание тепла. Размеры самого чипа — 9,3 x 7,6 x 1,13 мм, что сопоставимо с microSD-картой, а значит, его легко интегрировать даже в самые компактные гаджеты.
В основе технологии лежит пьезоэлектрический тонкоплёночный слой, встроенный в чип. При подаче напряжения он вызывает микроскопические колебания кремниевой мембраны с ультразвуковой частотой (сотни килогерц), что создаёт давление внутри миниатюрной камеры. Как только давление достигает определённого порога, встроенный крошечный клапан быстро открывается и выпускает воздух, создавая направленный поток. Это позволяет отводить тепло без необходимости в крупногабаритных кулерах или вентиляторах.
Зачем это нужно?
Главное преимущество нового подхода — возможность направленного охлаждения непосредственно в нужной зоне, что особенно важно в устройствах со сложной архитектурой и ограниченным пространством. В отличие от пассивных систем, такие микрочипы способны предотвращать перегрев даже при высоких нагрузках, что важно для стабильной работы процессоров и продления срока службы электроники.
Первые массовые поставки чипов запланированы на начало следующего года. Компания рассчитывает, что её технология найдёт применение в умных очках, носимых AI-ассистентах и других видах носимой электроники. Согласно прогнозам xMEMS, её чипы могут снижать рабочую температуру таких устройств до 40%.
Интересно, что xMEMS также использует ту же пьезоэлектрическую технологию в другой разработке — ультразвуковых динамиках нового поколения. Такие динамики, по заявлениям компании, обеспечивают более чистый звук, меньше искажений и при этом устойчивы к пыли и влаге.
Стоит отметить, что xMEMS не единственная компания, разрабатывающая новые методы охлаждения. Например, Frore Systems из Сан-Хосе также создаёт твердотельные системы охлаждения, ориентированные на дроны, камеры и другие устройства. Хотя подходы компаний различаются, их продукты могут пересекаться по области применения, что делает сегмент микрокулерных технологий особенно интересным для наблюдения в ближайшие годы.
