Technologie | Věda | Čipy

Zahřívá se vám počítač? Vědci vymysleli způsob, jak využít odpadní teplo k napájení dalšího počítače

  • Procesory, grafické karty a další čipy generují obrovské množství tepla, které je nevyužité
  • Vědci vymysleli způsob, jak teplo využít podobně jako elektřinu i v nanometrových velikostech
  • Pomocí tepla by tak bylo možné napájet nové formy tepelných počítačů
Zahřívá se vám počítač? Vědci vymysleli způsob, jak využít odpadní teplo k napájení dalšího počítače

Vědci z univerzity v Nebrasce (UNL) zveřejnili nový výzkum v oblasti tepelné nanodiody, která by mohla změnit to, jak uvažujeme o odpadním teplu, které je generované počítači a dalšími všemožnými zařízeními. S novou technologií by totiž bylo možné vytvořit počítače, které by fungovaly pouze na bázi tepla jako hlavního zdroje energie, podobně jako by šlo o elektřinu.

V případě počítačů a dalších zařízení napájených elektřinou jsme si už poměrně zvykli na to, že generují nějaké množství odpadního tepla (termodynamické zákony nelze obejít). Ty nejhorší případy, mezi které v počítačové oblasti patří třeba procesory nebo grafické čipy, je nutné náročně chladit a odvádět tak teplo rychle pryč, aby se čipy udržely na nízkých teplotách a byly funkční.

Tým složený ze Sidy Ndao a Mahmouda Elzouka ale přemýšlí jinak – proč místo snahy o chlazení a odvádění tepla do prostoru nevyužít teplo pro napájení jiného, dalšího počítače?

Teplo jako elektřina

Dle vyjádření není představa využití tepla pro napájení počítače nijak revoluční. Elektřina i teplo slouží pro přenos energie, stačí jen správně využít teplo tak, aby ho bylo možné použít pro jiné účely – v počítačové oblasti na logické operace. Dnes přes 60 % vyprodukované energie v USA je ztrátové teplo, což je extrémně neefektivní.

Klepněte pro větší obrázek
Detail vytvořeného prototypu tepelné nanodiody (Karl Vogel, Engineering)

Všechna tato energie by mohla být využívána pro napájení dalších zařízení. Těžší otázka ale pochopitelně nastává s tím, jak tepelnou energii efektivně získat a využít. Jedním z důležitých prvků by měly být nové formy tepelných nanodiod – teplotně-mechanických zařízení s nanometrovými rozměry.

Tepelný počítač, který má rád teplo

Vědci tak vyvinuli prototyp termální nanodiody, která je schopná získané teplo využít pro logické operace. Vytvořený prototyp byl schopný fungovat při teplotách 315 stupňů Celsia, přičemž podle vyjádření by mělo zařízení fungovat i při teplotách v oblasti 700 stupňů Celsia.

Klepněte pro větší obrázek
Architektura tepelné nanodiody je složená z 24 párů pevných a pohyblivých mechanických částí, na pravé části jsou záběry reálného prototypu vytvořené pomocí elektronového mikroskopu

Při vytvoření logických obvodů (diody, tranzistory, paměti, logické brány) a „tepelného počítače“ fungujícího při takto vysokých teplotách, které zároveň slouží k jeho napájení, lze uvažovat o mnoha segmentech použití. Typickým zmíněnými příklady jsou různé vrty, kde panují vysoké teploty a je omezená možnost chlazení, stejně tak vesmírné mise , protože na mnoha planetách jsou vysoké teploty, které ztěžují použití klasických čipů bez náročného chlazení.

K revoluci ještě daleko

Vědci po vyrobení prvních prototypů plánují zvyšovat efektivitu a tím pádem i přeměnu tepla na výpočetní operace. Cílem je vyvinout první tepelný počítač nejdříve v rámci jednoduššího prototypu, od kterého se pak bude možné posunout ke komplexnějším strojům a posléze i hromadné výrobě.

Současné čipy v počítačích pracují většinou pod hranicí sto stupňů Celsia, což je sice pro současný prototyp málo, ale v budoucnu lze očekávat, že bude možné zpracovat i takové teplo. Možná se tak v blízké budoucnosti setkáme s novými typy „chladičů“, které vlastně budou jen dalšími výpočetními čipy, které dále zvýší výkon počítače.

Oficiální materiál k výzkum si můžete prohlédnout na stránkách Nature.com.

Diskuze (2) Další článek: Slovenské létající auto se začne prodávat. Vypadá skvěle, ale stojí majlant

Témata článku: Technologie, Budoucnost, Věda, Počítače, Čipy, Výzkum, Procesory, USA, Elektřina, Prototyp, Tranzistory, Logický obvod, Způsob, Odpad, Nízká teplota, Oficiální materiál, Reálný prototyp, Subatomární částice, Současný čip, Nová technologie, Vědec, Jak, Výpočetní čip, Nanometr, Nová forma, Počítače levně na Mall.cz


Určitě si přečtěte

Filmové pirátství asi jen tak nezmizí. Když už musíte, stahujte bezpečně v Seedru

Filmové pirátství asi jen tak nezmizí. Když už musíte, stahujte bezpečně v Seedru

** Máme HBO Go, máme Netflix... ** Ale stejně krademe filmy a seriály ** Když už musíte, stahujte torrenty bezpečně v Seedru

Jakub Čížek | 146

Jakub Čížek
TorrentPirátství
Internet poslední naděje. Kdo má nejlepší tarif „LTE na doma“?

Internet poslední naděje. Kdo má nejlepší tarif „LTE na doma“?

** Srovnali jsme fixní LTE připojení od tuzemských operátorů ** Liší se rychlostmi, cenou i podmínkami ** Na co všechno dát pozor?

Lukáš Václavík | 43

Lukáš Václavík
LTEPoskytovatelé internetuPřipojení k internetu
TIP: Lidl má nejlevnější duální Qi nabíječku. Stojí jen 399 Kč
Lukáš Václavík
Bezdrátové nabíjení
10 míst na mapách Googlu, která nesmíte vidět. Nahradily je čtverečky

10 míst na mapách Googlu, která nesmíte vidět. Nahradily je čtverečky

** Deset míst, které nesmíte vidět ve webových mapách ** Jsou to letiště, základny i elektrárny ** Nejvíce míst tají Francie

Jakub Čížek | 21

Jakub Čížek
Mapy GoogleMapy
DeOldify: Téměř zázračná technologie, která obarvuje 2. světovou válku, nebo vaše fotky z dětství

DeOldify: Téměř zázračná technologie, která obarvuje 2. světovou válku, nebo vaše fotky z dětství

** Neuronová síť DeOldify obarvuje fotky ** Můžete si ji vyzkoušet sami i bez superpočítače ** YouTube je plný obarvených ikonických videí

Jakub Čížek | 21

Jakub Čížek
PythonHistorieProgramování
To jsme si to zase zavařili. Ballot screen pro Android je průšvih [komentář]
Jakub Čížek
Evropská unieAndroidVyhledávače