控制電子產品中產生的熱量是一個巨大的問題，尤其是在不斷縮小尺寸和在同一芯片中封裝盡可能多的晶體管的情況下。問題是如何才能有效地管理如此高的熱通量。通常，電子技術（由電氣工程師設計）和冷卻系統（由機械工程師設計）是各自獨立完成的。但現在，EPFL的研究人員通過將這兩個設計步驟結合在一起，悄然革新了整個過程。他們開發了一種集成的微流體冷卻技術，以及能夠有效管理晶體管產生的大量熱通量的電子設備。他們的研究成果發表在《自然》雜志上，這將使電子設備更加緊湊，并使電力轉換器與幾個高壓設備集成到一個芯片中成為可能。

兩全其美

Elison Matioli教授在這個ERC-funded項目，他的博士生Remco Van Erp、工程學院和他們的團隊的力量和Wide-band-gap電子研究實驗室（POWERLAB），在設計電子設備中通過構思電子設備和冷卻電子設備來實現。從一開始，該小組試圖在設備中加熱最頻繁的區域來提取熱量。Van Erp說：“我們希望結合電氣和機械工程方面的技能，以制造出一種新型設備。”

這個團隊想要解決如何冷卻電子設備，尤其是晶體管的問題。Elison Matioli說：“管理這些設備產生的熱量是電子學發展的最大挑戰之一。”“將對環境的影響降到最低變得越來越重要，所以我們需要創新的冷卻技術，以可持續和經濟的方式有效地處理產生的大量熱量

我們將微流體通道放置在離晶體管熱點非常近的位置，采用直接而集成的制造工藝，這樣我們就可以將熱量精確地提取到正確的位置，并防止它在整個設備中擴散。EPFL）信用：2020

微流體通道和熱點

他們的技術是基于集成半導體芯片內的微流體通道和電子元件，因此冷卻液體在電子芯片內流動。Matioli說：“我們將微流體通道放置在離晶體管熱點非常近的位置，采用簡單而集成的制造工藝，這樣我們就可以將熱量精確地提取到正確的位置，并防止它在整個設備中擴散。”他們使用的冷卻液是去離子水，因為它不導電。Van Erp說：“雖然我們選擇這種液體進行實驗，但我們已經在測試其他更有效的液體，這樣我們就可以從晶體管中提取更多的熱量。”

減少能源消耗

Matioli說：“這種冷卻技術將使我們的電子設備更加小巧，并能在世界范圍內顯著降低能源消耗。”“我們已經消除了對大型外部散熱片的需求，并向人們展示了在單個芯片中創建超緊湊的功率轉換器是可能的。”隨著社會越來越依賴電子產品，這將被證明是有用的。”研究人員目前正在研究如何在其他設備中管理熱量，如激光和通信系統。
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