প্যাসিভ কুলিং ব্রেকথ্রু ডেটা সেন্টার শক্তি ব্যবহার স্ল্যাশ করতে পারে

অগ্রিমটি জার্নালে ১৩ ই জুন প্রকাশিত একটি গবেষণাপত্রে বিস্তারিত রয়েছে জোল।

কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা (এআই) এবং ক্লাউড কম্পিউটিং যেমন প্রসারিত হতে থাকে, ডেটা প্রসেসিংয়ের চাহিদা – এবং এটি উত্পন্ন তাপ – আকাশ ছোঁয়া। বর্তমানে, কুলিং ডেটা সেন্টারের মোট শক্তি ব্যবহারের 40% পর্যন্ত অ্যাকাউন্ট। যদি প্রবণতা অব্যাহত থাকে তবে শীতল করার জন্য বিশ্বব্যাপী শক্তি ব্যবহার 2030 সালের মধ্যে দ্বিগুণেরও বেশি হতে পারে।

নতুন বাষ্পীভবন কুলিং প্রযুক্তি সেই প্রবণতা রোধ করতে সহায়তা করতে পারে। এটি ছোট, আন্তঃসংযুক্ত ছিদ্রগুলির একটি নেটওয়ার্ক সহ একটি স্বল্প মূল্যের ফাইবার ঝিল্লি ব্যবহার করে যা কৈশিক ক্রিয়া ব্যবহার করে তার পৃষ্ঠ জুড়ে শীতল তরল আঁকেন। তরল বাষ্পীভবন হিসাবে, এটি দক্ষতার সাথে নীচে ইলেকট্রনিক্স থেকে তাপ সরিয়ে দেয় – কোনও অতিরিক্ত শক্তির প্রয়োজন নেই। ঝিল্লিটি ইলেকট্রনিক্সের উপরে মাইক্রোক্যানেলগুলির শীর্ষে বসে, চ্যানেলগুলির মধ্য দিয়ে প্রবাহিত এবং দক্ষতার সাথে তাপকে বিলুপ্ত করে এমন তরল টানছে।

“Traditional তিহ্যবাহী বায়ু বা তরল কুলিংয়ের তুলনায়, বাষ্পীভবন কম শক্তি ব্যবহার করার সময় উচ্চতর তাপ প্রবাহকে বিলুপ্ত করতে পারে,” ইউসি সান দিয়েগো জ্যাকবস স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিংয়ের অধ্যাপক রেনকুন চেন বলেছেন, যিনি একই বিভাগ থেকে প্রফেসর শেংকিয়াং কাই এবং অভিষেক সাহার সাথে এই প্রকল্পটির সহ-নেতৃত্বদান করেছেন। যান্ত্রিক এবং মহাকাশ ইঞ্জিনিয়ারিং পিএইচডি। চেনের গবেষণা গোষ্ঠীর উভয় সদস্য শিক্ষার্থী তিয়ানশি ফেং এবং পোস্টডক্টোরাল গবেষক ইউ পেই এই গবেষণায় সহ-প্রথম লেখক।

অনেক অ্যাপ্লিকেশন বর্তমানে শীতল হওয়ার জন্য বাষ্পীভবনের উপর নির্ভর করে। ল্যাপটপে তাপ পাইপ এবং এয়ার কন্ডিশনারগুলিতে বাষ্পীভবনকারী কয়েকটি উদাহরণ, চেন ব্যাখ্যা করেছেন। তবে উচ্চ-শক্তি ইলেকট্রনিক্সে এটি কার্যকরভাবে প্রয়োগ করা একটি চ্যালেঞ্জ ছিল। ছিদ্রযুক্ত ঝিল্লি ব্যবহার করে পূর্ববর্তী প্রচেষ্টাগুলি – যার উচ্চতর পৃষ্ঠের অঞ্চল রয়েছে যা বাষ্পীভবনের জন্য আদর্শ – এটি ব্যর্থ হয়েছে কারণ তাদের ছিদ্রগুলি খুব ছোট ছিল তারা আটকে বা খুব বড় তারা অযাচিত ফুটন্ত ট্রিগার করবে। “এখানে, আমরা সঠিক আকারের সাথে আন্তঃসংযুক্ত ছিদ্রগুলির সাথে ছিদ্রযুক্ত ফাইবার ঝিল্লি ব্যবহার করি,” চেন বলেছিলেন। এই নকশাটি সেই ডাউনসাইডগুলি ছাড়াই দক্ষ বাষ্পীভবন অর্জন করে।

যখন পরিবর্তনশীল তাপ প্রবাহগুলি জুড়ে পরীক্ষা করা হয়, তখন ঝিল্লিটি রেকর্ড-ব্রেকিং পারফরম্যান্স অর্জন করে। এটি প্রতি বর্গ সেন্টিমিটারে 800 ওয়াট তাপের বেশি তাপ প্রবাহকে পরিচালনা করে – এই ধরণের শীতল সিস্টেমের জন্য রেকর্ড করা সর্বোচ্চ স্তরের একটি। এটি একাধিক ঘন্টা অপারেশনে স্থিতিশীল প্রমাণিত হয়েছিল।

চেন বলেন, “এই সাফল্য সম্পূর্ণ নতুন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য উপকরণগুলি পুনরায় কল্পনা করার সম্ভাবনা প্রদর্শন করে।” “এই ফাইবার ঝিল্লিগুলি মূলত পরিস্রাবণের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল, এবং কেউই এর আগে বাষ্পীভবনে তাদের ব্যবহার অনুসন্ধান করেনি। আমরা স্বীকৃতি দিয়েছি যে তাদের অনন্য কাঠামোগত বৈশিষ্ট্যগুলি-আন্তঃসংযুক্ত ছিদ্রগুলি এবং ঠিক ডান ছিদ্র আকার-দক্ষ বাষ্পীভবন কুলিংয়ের জন্য তাদের আদর্শ করে তুলতে পারে। তারা কী ছিল তা কেবল উচ্চমানের সাথেই ছিল না, এটি উচ্চতর শিখা ছিল না, এটি উচ্চ মাত্রা সহ নয়,”

যদিও বর্তমান ফলাফলগুলি আশাব্যঞ্জক, চেন বলেছেন যে প্রযুক্তিটি এখনও তার তাত্ত্বিক সীমা থেকে ভাল কাজ করছে। দলটি এখন ঝিল্লিটি পরিমার্জন করতে এবং পারফরম্যান্সের অনুকূলকরণের জন্য কাজ করছে। পরবর্তী পদক্ষেপগুলির মধ্যে এটি ঠান্ডা প্লেটের প্রোটোটাইপগুলিতে সংহত করা অন্তর্ভুক্ত, যা সমতল উপাদান যা সিপিইউ এবং জিপিইউগুলির মতো চিপগুলিতে তাপকে বিলুপ্ত করতে সংযুক্ত করে। দলটি প্রযুক্তিটি বাণিজ্যিকীকরণের জন্য একটি স্টার্টআপ সংস্থাও চালু করছে।

এই গবেষণাটি জাতীয় বিজ্ঞান ফাউন্ডেশন (সিএমএমআই -1762560 এবং ডিএমআর -2005181 অনুদান) দ্বারা সমর্থিত ছিল। ন্যাশনাল সায়েন্স ফাউন্ডেশন (গ্রান্ট ইসিসিএস -2025752) দ্বারা সমর্থিত জাতীয় ন্যানো টেকনোলজির সমন্বিত অবকাঠামোর সদস্য ইউসি সান দিয়েগোতে সান দিয়েগো ন্যানো টেকনোলজি ইনফ্রাস্ট্রাকচার (এসডিএনআই) -এর অংশে এই কাজটি করা হয়েছিল।

প্রকাশ: এই কাজের সাথে সম্পর্কিত একটি পেটেন্ট ক্যালিফোর্নিয়া বিশ্ববিদ্যালয়ের রিজেন্টস দ্বারা দায়ের করা হয়েছিল (পিসিটি অ্যাপ্লিকেশন নং পিসিটি/ইউএস 24/46923।)। লেখকরা ঘোষণা করেন যে তাদের অন্য কোনও প্রতিযোগিতামূলক আগ্রহ নেই।