محققان آزمایشگاه ملی لورنس با سرمایه‌گذاری شرکت اینتل موفق به ساخت سیستم خنککننده جدیدی شدند. در این سیستم از آمینوپروپیل تری‌آلکوکسی سیلان برای چسباندن نانولوله‌های کربنی به سطح اکسید فلزی استفاده شده‌است.
افزایش کارایی سیستم خنککننده تراشه با نانولوله کربنی
پژوهشگران آزمایشگاه ملی لورنس برکلی با استفاده از نانولوله‌های کربنی سیستم خنککننده جدیدی برای میکروتراشه‌ها تولید کردند. فرانک اوگلتر از محققان این آزمایشگاه، رهبر این تیم تحقیقاتی بوده که با استفاده از مولکول‌های آلی، پیوند کووالانسی قوی‌تری میان نانولوله‌های کربنی و سطح فلز ایجاد کردند. با این کار مقدار خروج گرما از سیستم ۶ برابر افزایش یافت. این کار مسیر تولید تراشه‌های پرسرعت‌تر را هموار می‌کند زیرا برای ساخت تراشه‌های سریع‌تر باید سیستم خنککننده کاراتری نیز ارائه کرد تا بتواند گرمای حاصل از کارکرد سریع تراشه را به بیرون منتقل کند.
فرانک اوگلتر می‌گوید: ما روشی برای ایجاد پیوند کوالانسی میان نانولوله کربنی و سطوح اکسید فلزی نظیر اکسید آلومینیوم و اکسید سیلیکون ارائه کردیم؛ این روش قابل استفاده برای فلزات نجیب‌تر نظیر طلا و مس نیز است. پیوند کووالانسی میان نانولوله کربنی و سطوح موجب می‌شود تا گرمای تولید شده در سطح به راحتی از آن خارج شود.
نتایج این پژوهش در قالب مقاله‌ای با عنوان “Enhanced Thermal Transport at Covalently Functionalized Carbon Nanotube Array Interfaces در نشریه Nature Communications به چاپ رسیده است.
گرم شدن یکی از موانع توسعه تراشه‌ها است، زمانی که ترانزیستور گرم شود عملکرد آن دستخوش تغییر می‌شود به‌طوری که این قطعه دیگر نمی‌تواند به‌عنوان ترانزیستور عمل کند. یکی از چالش‌ها در مسیر خنک کردن تراشه‌ها، انتقال گرما از این قطعات به بیرون است. نانولوله‌های کربنی دارای هدایت الکتریکی بالایی هستند به‌طوری که می‌توانند گرمای بیشتری را به بیرون هدایت کنند. پایداری شیمیایی و ارزان بودن از دیگر مزایای استفاده از نانولوله کربنی در سیستم خنککننده است.
شرکت اینتل روی پروژه سیستم‌های خنککننده سرمایه‌گذاری کرده است، در این پروژه نیز شرکت اینتل با محققان آزمایشگاه ملی لورنس روی ساخت سیستم‌های خنککننده مبتنی بر نانولوله کربنی سرمایه‌گذاری کرده است. در این سیستم خنککننده جدید از آمینوپروپیل تری‌آلکوکسی سیلان برای چسباندن نانولوله‌های کربنی روی سطح اکسید فلزی استفاده کردند. نتایج تست روی این سیستم خنککننده نشان داد که کارایی آن بیشتر از سیستم‌های فعلی است.
