পিকিং বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষণায় ডাইইলেকট্রিক তরল দিয়ে চিপ কুলিং পৌঁছাল প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে 1,570 ওয়াটে

পিকিং বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকেরা এমবেডেড চিপ কুলিংয়ের (embedded cooling) একটি নকশা বর্ণনা করেছেন, যাতে ডাইইলেকট্রিক কুল্যান্ট, অর্থাৎ বিদ্যুৎ পরিবহন করে না এমন একটি তরল, ব্যবহার করা হয় এবং যা প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে সর্বোচ্চ 1,570 ওয়াট পর্যন্ত ক্রিটিক্যাল হিট ফ্লাক্সে (critical heat flux) পৌঁছায়। পিয়ার-রিভিউড এই গবেষণাপত্রটি 7 অক্টোবর 2026 তারিখে Nature Electronics-এ প্রকাশিত হয়েছে। কুল্যান্টটি হলো HFE-7100, এবং এটি বাষ্পে পরিণত হয়ে তাপ সরিয়ে নেয়; এই পদ্ধতিকে দ্বি-দশা শীতলীকরণ (two-phase cooling) বলা হয়।

লেখকেরা একটি পরিচিত সমস্যা দিয়ে শুরু করেছেন: চিপ ক্রমশ ছোট ও আরও শক্তিশালী হচ্ছে, তাই সেগুলো থেকে তাপ বের করে আনা ক্রমেই আরও গুরুত্বপূর্ণ হয়ে উঠছে। এমবেডেড কুলিংয়ে মাইক্রোফ্লুইডিক চ্যানেল সরাসরি চিপের সাবস্ট্রেটে খোদাই করা হয়, ফলে তরল সবচেয়ে উত্তপ্ত জায়গাগুলোর কাছে পৌঁছায়। গবেষণাপত্র অনুযায়ী, কুল্যান্ট হিসেবে পানি ব্যবহার করলে এই পদ্ধতি প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে 3,000 W পর্যন্ত হিট ফ্লাক্স সামলাতে পারে। পানি ভালোভাবে তাপ শোষণ ও পরিবহন করে, কিন্তু এটি বিদ্যুৎও পরিবহন করে, তাই শর্ট সার্কিট এড়াতে নকশাকারদের সতর্ক থাকতে হয়।

ডাইইলেকট্রিক কুল্যান্ট এই বৈদ্যুতিক ঝুঁকি দূর করে, তবে লেখকেরা লিখেছেন যে এগুলো ব্যবহার করা আগের কৌশলগুলো প্রায়ই প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে 1,000 W-এর নিচে সীমাবদ্ধ থেকেছে, এমনকি যখন তরলটিকে আগে থেকে ঠান্ডা ও চাপযুক্ত করা হয়েছিল তখনও। সারাংশ (abstract) অনুযায়ী, তাঁদের নকশা প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে 1,570 W-এ পৌঁছায়।

এই উন্নতির উৎস হলো দলটি যাকে হরাইজন্টাল-আপ ম্যানিফোল্ড (horizontal-up manifold) বলছে। তরল অনুভূমিক ইনলেট দিয়ে প্রবেশ করে, যা নতুন কুল্যান্টকে উত্তপ্ত পৃষ্ঠে ফিরে প্রবাহিত হতে সাহায্য করে, আর বাষ্প উল্লম্ব আউটলেট দিয়ে বেরিয়ে যায়, ফলে তা দ্রুত সরে যায়। যন্ত্রটি মাইক্রোইলেকট্রোমেকানিক্যাল সিস্টেমস (MEMS) প্রযুক্তিতে তৈরি, এবং লেখকেরা বলছেন এর অর্থ হলো এটিকে প্রচলিত সেমিকন্ডাক্টর প্রক্রিয়ায় অন্তর্ভুক্ত করা যায় এবং ভবিষ্যতের ইলেকট্রনিক্সের জন্য বড় পরিসরে সম্প্রসারিত করা যায়। গবেষণাপত্রে তালিকাভুক্ত চিত্রগুলো এই নকশাকে SPMC নামে চিহ্নিত একটি কাঠামো এবং অন্যান্য প্রতিনিধিত্বমূলক দ্বি-দশা শীতলীকরণ প্রযুক্তির সঙ্গে তুলনা করে, এবং পরিচালনগত স্থিতিশীলতাও তুলে ধরে। পূর্ণ নিবন্ধটি পেওয়ালের আড়ালে; এই প্রতিবেদন সারাংশ এবং নিবন্ধ পৃষ্ঠার প্রকাশ্যে দৃশ্যমান অংশের ওপর ভিত্তি করে তৈরি।

ওয়েই শিয়াও এবং ঝিহু উ এই কাজে সমান অবদান রেখেছেন। বাই সং গবেষণাটির পরিকল্পনা করেছেন এবং তিনি করেসপন্ডিং লেখক (corresponding author); তিনি ওয়েই ওয়াংয়ের সঙ্গে মিলে এর তত্ত্বাবধান করেছেন। লেখকদের পিকিং বিশ্ববিদ্যালয়ের স্কুল অব মেকানিক্স অ্যান্ড ইঞ্জিনিয়ারিং সায়েন্স, স্কুল অব ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটস এবং ন্যাশনাল কি ল্যাবরেটরি অব অ্যাডভান্সড মাইক্রো অ্যান্ড ন্যানো ম্যানুফ্যাকচার টেকনোলজির অধীনে তালিকাভুক্ত করা হয়েছে। অর্থায়নের উৎসগুলোর মধ্যে রয়েছে চীনের জাতীয় প্রাকৃতিক বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন, চীনের জাতীয় প্রধান গবেষণা ও উন্নয়ন কর্মসূচি এবং বেইজিং প্রাকৃতিক বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন, এবং লেখকেরা কোনো প্রতিযোগী স্বার্থ নেই বলে ঘোষণা করেছেন। গবেষণাপত্রটি 8 অক্টোবর 2025 তারিখে জমা পড়ে এবং 11 সেপ্টেম্বর 2026 তারিখে গৃহীত হয়। এর তথ্যসূত্রের তালিকায় একই গবেষকদের কয়েকজনের 2025 সালের একটি Nature Electronics গবেষণাপত্র রয়েছে, যা জেট-উন্নত ম্যানিফোল্ড মাইক্রোচ্যানেল নিয়ে, যেগুলোকে প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে 3,000 W পর্যন্ত হিট ফ্লাক্সের জন্য নির্ধারিত বলা হয়েছে।