संगणकाच्या थंडाव्यासाठी आयआयटी मुंबईचे संशोधन; तांब्याऐवजी सिरॅमिक-आधारित शीतपट्टक केले तयार

संगणकाच्या थंडाव्यासाठी आयआयटी मुंबईचे संशोधन; तांब्याऐवजी सिरॅमिक-आधारित शीतपट्टक केले तयार

संगणक, लॅपटॉप किंवा स्मार्टफोन वापरताना त्यात उष्णता निर्माण होते. यामुळे उपकरण वापरणाऱ्याची गैरसोय होऊन ते बंद पडण्याचा धोका असतो. ही तांत्रिक समस्या दूर करण्यासाठी...

मुंबई : संगणक, लॅपटॉप किंवा स्मार्टफोन वापरताना त्यात उष्णता निर्माण होते. यामुळे उपकरण वापरणाऱ्याची गैरसोय होऊन ते बंद पडण्याचा धोका असतो. ही तांत्रिक समस्या दूर करण्यासाठी आयआयटी मुंबईच्या संशोधकांनी महासंगणकाच्या शितनासाठी तांब्याऐवजी सिरॅमिक-आधारित शीत-पट्टक तयार केले आहेत. यामुळे थ्री-डायमेन्शनल इंटिग्रेटेड सर्किट्सवरील सुरू असलेल्या संशोधनात भर पडली आहे.

भारतीय तंत्रज्ञान संस्था, मुंबई (आयआयटी) आणि सेंटर फॉर मटेरियल्स फॉर इलेक्ट्रॉनिक्स टेक्नॉलॉजी (सी-मेट), पुणे येथील संशोधकांनी शीत-पट्टक बनवण्यासाठी पारंपारिकरित्या वापरल्या जाणाऱ्या तांब्याऐवजी लो-टेंपरेचर को-फायर्ड सिरॅमिक (एलटीसीसी) वापरण्याचा प्रस्ताव एका अभ्यासामधून समोर ठेवला आहे. पारंपरिक पद्धतीनुसार, लॅपटॉप किंवा मोबाईल सारख्या लहान उपकरणांमध्ये हवा खेळती ठेवून उष्णता कमी करण्यासाठी छोटे पंखे वापरले जातात. तर उच्च कार्यक्षमतेच्या संगणन प्रणाली (हाय परफॉर्मन्स कंप्यूटिंग सिस्टम्स, एचपीसीएस) किंवा महासंगणक (सुपरकॉम्प्युटर) यांसारख्या मोठ्या आकाराच्या आणि अधिक गुंतागुंतीच्या प्रणालीमध्ये अतिरिक्त उष्णता कमी करण्यासाठी द्रव शीतलक (लिक्विड कूकलंट) आणि शीत-पट्टकांचा (कोल्ड प्लेट्स) वापर केला जातो.

द्रव शीतलकाचा वापर करणाऱ्या प्रणालींमध्ये, विआयनीकृत (विद्युत भाररहित) पाणी किंवा इतर द्रव शीतलक फिरवले जातात. त्या‌द्वारे अतिरिक्त उष्णता कमी केली जाते शीत-पट्टक उष्णता अभिगमाप्रमाणे (हीट सिंक) काम करतात आणि परिपथातील भागांमध्ये असणारी उष्णता शीतलक द्रव्याकडे हस्तांतरित करतात. हे शीत-पट्टक बनवण्यासाठी बहुतांशी तांबे हा धातू वापरला जातो, कारण त्याची किंमत कमी असते व उष्णता वहन क्षमता अधिक असते.

आयआयटी मुंबई येथील यांत्रिक अभियांत्रिकी विभागातील वि‌द्यार्थी आणि वरिष्ठ प्रकल्प सहयोगी परीक्षित बढे यांनी या संशोधनाबद्दल सांगितले की, 'तांबे या धातूची उष्णता वहन क्षमता अधिक असल्याने उच्च कार्यक्षमतेच्या संगणन प्रणालीच्या शीतनासाठी तांब्याचे शीत पट्टक मोठ्या प्रमाणात वापरले जातात. परंतु, तांब्यामुळे काही मर्यादा देखील येतात. परीक्षित बढे यांनी आयआयटी मुंबई येथील प्रा. शंकर कृष्णन आणि प्रा. मिलिंद अत्रे यांच्या मार्गदर्शनाखाली संशोधन केले आहे.

एलटीसीसी शीत-पट्टक वापरण्यातील आव्हान

एलटीसीसी शीत-पट्टक वापरण्यातील आणखी एक आव्हान म्हणजे हे पट्टक भंगण्याची किंवा लुटण्याची शक्यता असते. यावरील उपायाबाबत सांगताना परीक्षित म्हणाले, "एलटीसीसी हा एक सिरॅमिक पदार्थ असल्याने त्यावर असमान तन्य भार पडल्यास त्यात भेगा पडण्याची शक्यता असते. यावर उपाय म्हणून एक नवीन चाप यंत्रणा (क्लॅम्पिंग सिस्टिम) विकसित केली. यामुळे, विद्युत भारीत बोर्डवर शीत-पट्टक पूर्ण क्षमतेसह बसवल्यानंतरही त्यात असमान भारामुळे भेगा न पडता है पट्टक सुस्थितीत राहतील."

पारंपरिक चिप संचांना पर्याय

"तूर्तास या शीत-पट्टकांची रचना २०० वॉटच्या प्रोसेसर्सच्या श्रेणीसाठी केलेली आहे. पण पुढे, उष्णता अधिक वितरित व्हावी या दृष्टीने शीत-पट्टकांच्या खालच्या बाजूला विद्युत विलेपन करण्याच्या संभाव्य शक्यता पडताळून पाहता येतील. यामुळे शीत-प‌ट्टकांना उच्च उष्णता हाताळता येईल." यातून यशस्वीरित्या एखादे उत्पादन तयार करता आले तर एलटीसीसी आधारित समाकलित शीत-पट्टकांचे तंत्रज्ञान सध्या वापरल्या जाणाऱ्या पारंपरिक शीतन प्रणाली आणि चिप संचांना एक चांगला पर्याय ठरू शकेल. याशिवाय, या अभ्यासाने सध्याच्या महासंगणकांच्या चिप्ससाठी एलटीसीसी शीत-पट्टकांचा वापर करून दाखवल्याने थ्री-डायमेन्शनल इंटिग्रेटेड सर्किट्सवरील चालू संशोधनात महत्वाची भर टाकली असल्याचे प्रा. मिलिंद अत्रे म्हणाले.

logo
marathi.freepressjournal.in