غاية التعليمية يكتُب.. إن تلبية متطلبات تخزين البيانات في العالم باهظة التكاليف جدًا، من حيث المال والطاقة والأثر البيئي.

اخر الاخبار العاجلة عبر غاية التعليمية أخبار محلية ودولية، وكذلك أخبار الر ياضة وخاصة كرة القدم يلا كورة و يلا شوت اليوم.

يمكن للمواد الجديدة تحسين تبريد مراكز البيانات، إضافةً إلى أنها تجعل الإلكترونيات المنزلية والتجارية أيضًا أكفأ في استخدام الطاقة.

تُستعمل حلول ضخمة ذات متطلبات طاقة هائلة لتبريد الأجهزة التي تحتوي على البيانات، ما يضيف نحو 40% من إجمالي الطاقة المستخدمة في مركز البيانات، أي ما يعادل نحو 8 تيراواط/ساعة كل عام.

يقدر فريق من جامعة تكساس في أوستن وجامعة سيتشوان في الصين، أن من الممكن إلغاء نحو 13% من ذلك الكم من الطاقة، بوساطة مادة الواجهة الحرارية العضوية الجديدة (TIM).

تعمل TIM بفعالية على زيادة معدل إزالة الحرارة من المكونات الإلكترونية النشطة، وتوجيهها إلى المبدد الحراري، ليحملها الهواء أو الماء بعيدًا. يعني ذلك انخفاض الطلب على تقنيات التبريد النشطة، متضمنةً المراوح والتبريد السائل.

يقول عالم المواد جويهوا يو من جامعة تكساس في أوستن: يتزايد على نحو كبير استهلاك الطاقة في البنية التحتية للتبريد، وذلك في مراكز البيانات كثيفة الاستهلاك للطاقة، وفي غيرها من الأنظمة الإلكترونية الكبيرة. لن يتبدد هذا الاتجاه في وقت قريب، لذلك من الضروري تطوير طرق جديدة، مثل المواد التي أنشأناها، لتبريد فعال ومستدام للأجهزة التي تعمل بمستويات طاقة عالية.

يوصَف TIM الذي طوره العلماء بأنه خليط غرواني من معدن جالينستان السائل وجزيئات نيتريد الألومنيوم، مجتمعة بطريقة تخلق واجهة متدرجة. الخلاصة هي أنها واجهة تساعد على مرور الحرارة دون أي حدود صلبة بين المادتين.

في إعداد اختبار معملي تجريبي، تمكن TIM من مضاعفة كمية الحرارة التي يمكن نقلها بأمان بعيدًا عن كل سنتيمتر مربع من المكون الإلكتروني، مقارنةً بالمعجون الحراري الرائد، مع تقليل درجة الحرارة الإجمالية للمكون أيضًا.

استخدم الإعداد مضخة تبريد، وهي وسيلة حماية شائعة ضد ارتفاع درجة الحرارة، خفَّض TIM استخدام الطاقة للمضخة بنسبة .65%. ذلك مجرد مثال، لكنه يوضح إمكانية نقل الحرارة للمادة.

يقول كاي وو من جامعة سيتشوان: يقربنا هذا الإنجاز من تحقيق الأداء المثالي المتوقع نظريًا، ما يتيح حلول تبريد أكثر استدامة للإلكترونيات عالية الطاقة.

تتمثل الخطوة التالية في جعل المادة تعمل على أنظمة أكبر وفي مجموعة واسعة من السيناريوهات، وهو أمر يعمل الباحثون على تنفيذه عبر الشراكة مع موفري مراكز البيانات.

يتوقع المحللون تضاعف استخدام الكهرباء في مراكز البيانات عام 2028 مقارنةً بما كانت عليه عام 2023، مدفوعًا بالطلب المتزايد على نماذج الذكاء الاصطناعي. يمثل ذلك مشكلة حقيقية تتعلق بالطلب على الطاقة، وهي المشكلة التي يعمل العلماء جاهدين على حلها.

يقول وو: يمكن لموادنا أن تتيح التبريد المستدام في التطبيقات كثيفة الاستهلاك للطاقة، من مراكز البيانات إلى الفضاء، ما يمهد الطريق لتقنيات أكفأ وصديقة للبيئة.

اقرأ أيضًا:

اختراع آلية تبريد جديدة أنظف وأكثر أمانًا، فهل نتخلى عن طرق التبريد التقليدية؟

اكتشاف طريقة جديدة للتبريد دون تأثير في البيئة

ترجمة: طاهر قوجة

تدقيق: نور حمود

المصدر