Un studiu al Universității Peking duce răcirea cipurilor cu fluid dielectric la 1.570 de wați pe centimetru pătrat

Cercetători de la Universitatea Peking au descris un design de răcire încorporată a cipurilor care folosește un lichid de răcire dielectric, adică un fluid care nu conduce electricitatea, și care atinge un flux termic critic de până la 1.570 de wați pe centimetru pătrat. Articolul, evaluat inter pares, a apărut în Nature Electronics pe 7 octombrie 2026. Lichidul de răcire este HFE-7100, iar acesta preia căldura transformându-se în vapori, o metodă cunoscută drept răcire bifazică.

Autorii pornesc de la o problemă cunoscută: cipurile devin tot mai mici și mai puternice, astfel că evacuarea căldurii din ele contează tot mai mult. În răcirea încorporată, canale microfluidice sunt gravate direct în substratul cipului, ceea ce aduce lichidul aproape de punctele cele mai fierbinți. Potrivit articolului, această abordare poate face față unor fluxuri termice de până la 3.000 W pe centimetru pătrat atunci când lichidul de răcire este apa. Apa absoarbe și conduce bine căldura, dar conduce și electricitatea, așa că proiectanții trebuie să aibă grijă să evite scurtcircuitele.

Lichidele de răcire dielectrice elimină acest risc electric, însă autorii scriu că tehnicile anterioare care le foloseau au fost adesea limitate sub 1.000 W pe centimetru pătrat, chiar și atunci când fluidul era răcit și presurizat în prealabil. Designul lor atinge 1.570 W pe centimetru pătrat, potrivit rezumatului.

Câștigul vine din ceea ce echipa numește un manifold de tip horizontal-up (orizontal-în sus). Lichidul intră prin intrări orizontale, ceea ce ajută lichidul de răcire proaspăt să curgă înapoi spre suprafața încălzită, iar vaporii ies prin ieșiri verticale, astfel încât sunt evacuați mai rapid. Dispozitivul este realizat cu tehnologie de sisteme microelectromecanice (MEMS), iar autorii spun că acest lucru înseamnă că poate fi integrat în procesele standard din industria semiconductorilor și scalat pentru electronica viitorului. Figurile enumerate în articol compară designul cu o structură denumită SPMC și cu alte tehnologii reprezentative de răcire bifazică și acoperă, de asemenea, stabilitatea în funcționare. Articolul complet se află în spatele unui paywall; această relatare se bazează pe rezumat și pe părțile vizibile public ale paginii articolului.

Wei Xiao și Zhihu Wu au contribuit în mod egal la lucrare. Bai Song a conceput cercetarea și este autorul corespondent, iar el a coordonat-o împreună cu Wei Wang. Autorii figurează la Școala de Mecanică și Științe Inginerești, la Școala de Circuite Integrate și la Laboratorul Național Cheie pentru Tehnologii Avansate de Micro- și Nanofabricație, toate ale Universității Peking. Finanțarea a provenit din surse precum Fundația Națională pentru Științe Naturale a Chinei, Programul Național Cheie de Cercetare-Dezvoltare al Chinei și Fundația pentru Științe Naturale din Beijing, iar autorii declară că nu au interese concurente. Articolul a fost primit pe 8 octombrie 2025 și acceptat pe 11 septembrie 2026. Lista sa de referințe include un articol din 2025 publicat în Nature Electronics de mai mulți dintre aceiași cercetători, despre microcanale cu manifold îmbunătățite prin jet, proiectate pentru fluxuri termice de până la 3.000 W pe centimetru pătrat.