管理电子设备中产生的热量是一个巨大的问题，尤其是在不断推动的尺寸和包装尽可能多的晶体管中，在同一芯片中。整个问题是如何有效地管理如此高的热通量。通常，由电气工程师设计的电子技术和由机械工程师设计的冷却系统是独立和单独完成的。但是现在，EPFL的研究人员通过将这两个设计步骤组合到一个设计中，悄悄地彻底改变了这一过程：他们与电子产品一起开发了一种集成的微流体冷却技术，可以有效地管理晶体管产生的大热通量。他们的研究在自然界发表，将导致更紧凑的电子设备，并使功率转换器与多个高压设备的整合到单个芯片中。
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两全其美的
In this ERC-funded project, Professor Elison Matioli, his doctoral student Remco Van Erp, and their team from the School of Engineering’s Power and Wide-band-gap Electronics Research Laboratory (POWERLAB), began working to bring about a real change in mentality when it comes to designing electronic devices, by conceiving the electronics and cooling together, right from the beginning, aiming to extract the heat very near the regions that heat up the most in the device. “We wanted to combine skills in electrical and mechanical engineering in order to create a new kind of device,” says Van Erp.
团队正在寻找解决问题如何冷却电子设备，尤其是晶体管。Elison Matioli说：“管理这些设备产生的热量是电子产品中最大的挑战之一。”“最小化环境影响越来越重要，因此我们需要创新的冷却技术，这些技术可以有效地处理以可持续和具有成本效益的方式生产的大量热量。”
微流体通道和热点
他们的技术基于将半导体芯片中的微流体通道与电子产品一起整合，因此电子芯片中的冷却液体流动。Matioli说：“我们将微流体通道非常靠近晶体管的热点，并具有简单而集成的制造工艺，以便我们可以在正确的位置提取热量，并防止其在整个设备中扩散。”他们使用的冷却液体是去离子水，不会导致电力。“我们为实验选择了这种液体，但是我们已经在测试其他更有效的液体，以便我们可以从晶体管中提取更多的热量，” Van Erp说。
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减少能耗
Matioli说：“这种冷却技术将使我们能够使电子设备更加紧凑，并可以大大减少全球能源消耗。”“我们已经消除了对大型外部散热器的需求，并表明可以在单个芯片中创建超紧凑的电源转换器。随着社会越来越依赖电子产品，这将被证明是有用的。”研究人员现在正在研究如何管理其他设备中的热量，例如激光和通信系统。
