Metallo liquido nel futuro del cooling?

[piani]

Originariamente inviato da HardCoreOrDie
Negli altoparlanti a volte vine inserito nel traferro ferro liquido per migliorare la permebilità magnetica e per dissipare meglio il calore generato dalla bobina sul magnete...un impiego nei pc non è affatto assurdo.

Esatto, ma a voler essere più precisi, il materiale usato è chiamato ferrofluido. Viene usato solamente nel tweeter per le bassissime escursioni lo lasciano li dove è. Nel woofer non può essere utilizzato, perchè le alte escursioni lo spazzarebbero via dopo pochi minuti.

Cmq la tendenza è quella di non utilizzare più il ferrofluido, onde poter permettere ai migliori tweeter di raggiungere, e in alcni casi. di superare i 40KHz. Il problema del raffreddamento viene risolto in altre maniere.

[MaxArt]

Curioso, proprio negli ultimi giorni nella sezione Scienza e Tecnica si parlava del raffreddamento delle centrali nucleari tramite l'uso di metallo liquido! (E a dire il vero in passato è già stato fatto una cosa simile, con un reattore sperimentale raffreddato a sodio che, sì, è anch'esso un metallo.)
Comunque, niente di strano: rapportato alla superficie, un processore scalda più di una centrale nucleare!

[Dreadnought]

premessa: http://www.itchiavari.org/chimica/elementi/

Usare i metalli ha il pro ed il contro:
1) l'acqua ha:
- calore specifico 1 [J/g°K]
- peso specifico 1 [g/cm3]
- conduttività termica di 0.6 [W/m°K]
2) il gallio (solo questo è utilizzabile dei 3 metalli liquidi perchè il cesio è semi radiattivo e reattivo, mentre il mercurio è tossico) ha:
- calore specifico 0.37 [J/g°K]
- peso specifico 5,9 [g/cm3]
significa che mentre 1 grammo d'acqua porta via 1Joule di energia, 1 grammo di Gallio ne porta via 0.37J
ora sembrerebbe che non sia una buona idea suare il gallio, ma se consideriamo la densità 1cm3 di gallio pesa quasi 6 grammi, mentre 1cm3 di acqua ne pesa sempre 1.

Ora quindi 1cm3 di gallio riesce a portare via se ben utilizzato 6*0.37=2,22 Joule di energia dal core di una CPU, mentre lo stesso volume di acqua ne porta via 1.

Inoltre il gallio essendo un metallo ha una conducibilità termica milgiore dell'acqua (0.406 [W/cm°K]) e quindi si scalda più velocemente.

Resta da vedere come pompare il gallio nei circuiti, visto che epsa 6 volte l'acqua le pompe muoiono in fretta!

[Onda Vagabonda]

Be allora una heatpipe "caricata con il gallio potrebbe avere degli ottimi rendimenti...

[Dreadnought]

eh no scusa, le heatpipe lavorano sull'evaporazione del materiale all'interno, il gallio evapora a 2200°c

[Cristallo]

Io credo che invece di inventarsi sistemi astrospaziali per raffreddare computer sempre più potenti per far girare word2040 (che non si capisce comè ma fa più o meno le stesse cose di word 200 a.c. ma occupa uno fantastiliardo di ram e cpu in più) basterebbe ottimizzare il codice che si scrive e forse potremmo far girare il software di adesso anche sui vecchi pentium 3. Guardate quello che riescono a fare sulla ps2. Quella hanno e se voglio vendere defono fare in modo che il gioco di adesso sia migliore di quello di prima e sullo stesso hardware. Sui PC è migliore solo se sostituisci l'hardware.

[pipozzolo]

Originariamente inviato da Cristallo
Io credo che invece di inventarsi sistemi astrospaziali per raffreddare computer sempre più potenti per far girare word2040 (che non si capisce comè ma fa più o meno le stesse cose di word 200 a.c. ma occupa uno fantastiliardo di ram e cpu in più) basterebbe ottimizzare il codice che si scrive e forse potremmo far girare il software di adesso anche sui vecchi pentium 3. Guardate quello che riescono a fare sulla ps2. Quella hanno e se voglio vendere defono fare in modo che il gioco di adesso sia migliore di quello di prima e sullo stesso hardware. Sui PC è migliore solo se sostituisci l'hardware.

Se mi parli di giochi potrei anche essere parzialmente d'accordo, ma sei completamente fuori strada per alcuni ambiti come elaborazione audio/video.
Per quelli serve maggior capacità di calcolo, c'è poco da fare.

Tornando in topic, direi che è sicuramente un sistema estremo, dubito che lo vedremo mai sui nostri PC, per pericolosità e costo.

[Enzo78]

... di sicure Intel sta sonvenzionando queste ricerche

[Sig. Stroboscopico]

Confermo

Anche te chimico?

^^

[vink]

Mmmhhh... quando ho inserito il primo post ignoravo che il Gallio fosse un metallo, ricordavo anch'io erroneamente che fosse un semi-metallo, come il silicio.
In ogni caso vorrei correggere due inesattezze che ho trovato nei vari post.

1 FERROFLUIDO
Il ferrofluido non è ferro liquido a temperatura ambiente, ma un particolare tipo di olio che viene inserito nell'interstizio tra l'avvolgimento del tweeter e il nucleo magnetico. Esso ha caratteristiche magnetiche simili a quelle del ferro, quindi ottimizza il campo magnetico diminuendo le perdite.

2 HEAT PIPE
Le Heat Pipe non funzionano basandosi sulla evaporaizone del liquido contenuto, altrimenti dovremmo tenere le CPU ad una temperatura superiore ai 100 gradi (o poco meno, visto che sono sigillate e ad alta pressione la temperatura di ebollizione diminuisce).
Esse si basano invece sui moti convettivi, tramite i quali un fluido caldo in genere ha una densità minore del corrispettivo freddo (perché si espande), per cui sale verso l'alto. Una volta arrivato al dissipatore il fluido si raffredda e ridiscende verso il basso, pronto ad assorbire altro calore dalla CPU.
Un sistema ad Heat Pipe può essere utilizzato anche con un metallo liquido, a patto di utilizzare tubi di sezione opporuna, che tengano conto della maggiore viscosità del metallo.

[kronos2000]

[

2 HEAT PIPE
Le Heat Pipe non funzionano basandosi sulla evaporaizone del liquido contenuto, altrimenti dovremmo tenere le CPU ad una temperatura superiore ai 100 gradi (o poco meno, visto che sono sigillate e ad alta pressione la temperatura di ebollizione diminuisce).
Esse si basano invece sui moti convettivi, tramite i quali un fluido caldo in genere ha una densità minore del corrispettivo freddo (perché si espande), per cui sale verso l'alto. Una volta arrivato al dissipatore il fluido si raffredda e ridiscende verso il basso, pronto ad assorbire altro calore dalla CPU.
Un sistema ad Heat Pipe può essere utilizzato anche con un metallo liquido, a patto di utilizzare tubi di sezione opporuna, che tengano conto della maggiore viscosità del metallo.

Scusa ma io credo che per heat pipe, tubo di calore, si intenda semplicemente un tubo di rame che, partendo dalla placca della CPU, generalmente termina su una superficie radiante vasta, aumentando il coefficiente di scambio termico rispetto all'esigua superficie del socket.

Proprio perchè non richiede moti di convezione, determinati dalla forza di gravità, è un metodo impiegato per raffreddare alcuni componenti montati sui satelliti.

[Spectrum7glr]

[Terminator mode on] metti un T-1000 nel PC [/Terminator mode off]

[vink]

In effetti alcune heat pipe sono "piene" e funzionano a semplice conduzione, altre contengono liquido. Credo che la definizione valga per entrambi i tipi.

[liviux]

Originariamente inviato da Dreadnought
1) l'acqua ha:
- calore specifico 1 [J/g°K]
- peso specifico 1 [g/cm3]
- conduttività termica di 0.6 [W/m°K]
2) il gallio (solo questo è utilizzabile dei 3 metalli liquidi perchè il cesio è semi radiattivo e reattivo, mentre il mercurio è tossico) ha:
- calore specifico 0.37 [J/g°K]
- peso specifico 5,9 [g/cm3]
significa che mentre 1 grammo d'acqua porta via 1Joule di energia, 1 grammo di Gallio ne porta via 0.37J

Questo a parità di temperatura. Ma, grazie al suo punto di ebollizione molto più alto, il gallio può raggiungere temperature molto più alte (2200°C) allo stato liquido. Il rapporto fra i calori specifici dice solo che a parità di energia assorbita il gallio si scalda 1/3.7=2.7 volte di più. Se poi questo rappresenta un problema per l'apparato di raffreddamento, resta da vedere. Fino ad una certa temperatura (circa 300°C) si potrebbero usare tubi in silicone che, grazie alla loro elasticità, non avrebbero problemi con l'espansione termica del metallo. Per il pompaggio, può darsi che un sistema a convezione sia sufficiente, grazie alla maggiore densità e (presumo) espansione termica rispetto all'acqua. Resta il problema della superficie di contatto con le componenti da raffreddare. Sicuramente non si può usare il silicone, nè la ceramica. Forse c'e' qualche metallo abbastanza conduttivo che non reagisce chimicamente con il gallio, anche se temo che la cosa si faccia estremamente costosa... Vai tu a spiegare a quelli del SISMI che il plutonio ti serviva per raffreddare la CPU e non per una bomba!

[Rubberick]

OTTIMO :P Niente + ALGHE!

[vink]

Ho fatto una ricerca on line ed in effetti ho trovato solo heat pipe con liquido, siano esse utilizzate per raffreddamento di CPU che in impianti termici.
Sembra comunque che ci siano anche heat pipe che funzioni con liquido a basso punto di ebolllizione, tipo alcool etilico, che assorbono calore durante l'evaporazione e lo cedono durante la condensazione sul dissipatore. In ogni caso il fluido ridiscende giù per gravità, quindi non saprei cosa utilizzano nei satelliti. Sicuramente non sistemi ad evaporazione, visto che il liquido resterebbe sempre nel dissipatore. Magari si tratta di un semplice pezzo di rame che trasferisce il calore per conduzione, e visto le temperature siderali dello spazio esterno non ci vuole molto (a patto di tenere il tutto all'ombra).

[Dreadnought]

esatto vink, è quello che stavo per dirti, usano delle sostanze che hanno uno stato di transizione solido/liquido/gassoso molto limitato con il passaggio da liquido a gassoso attorno ai 45-50°.

Così quando si scalda il metallo esterno, il liquido inizia ad evaporare e a creare moti convettivi all'interno del tubo, raffreddando il tutto.

Originariamente inviato da liviux
Questo a parità di temperatura. Ma, grazie al suo punto di ebollizione molto più alto, il gallio può raggiungere temperature molto più alte (2200°C) allo stato liquido. Il rapporto fra i calori specifici dice solo che a parità di energia assorbita il gallio si scalda 1/3.7=2.7 volte di più. Se poi questo rappresenta un problema per l'apparato di raffreddamento, resta da vedere. Fino ad una certa temperatura (circa 300°C) si potrebbero usare tubi in silicone che, grazie alla loro elasticità, non avrebbero problemi con l'espansione termica del metallo. Per il pompaggio, può darsi che un sistema a convezione sia sufficiente, grazie alla maggiore densità e (presumo) espansione termica rispetto all'acqua. Resta il problema della superficie di contatto con le componenti da raffreddare. Sicuramente non si può usare il silicone, nè la ceramica.

Ma appunto siamo a parità di temperatura, hai mai visto un dissipatore che sale sopra i 50-100°?

...mi sa che non hai chiaro il concetto di calore specifico:

Se prendi 1litro di acqua (1Kg) a 20°C e lo metti su un fornello che gli da 500J la sua temperatura finale sarà 20,5°C.
Se prendi 1litro di gallio (6Kg) a 20°C e lo metti sullo stesso fornello, la temperatura finale non sarà 20.5, ma 20,2 circa.
Se invece prendi 1Kg di gallio la sua temperatura finale sarà più elevata di 1Kg di acqua.

Questo perchè le molecole dell'acqua hanno il legame ad idrogeno che è capace di assorbire molta energia prima di rompersi, mentre quelle del gallio essendo un metallo sono semplici legami covalenti a bassa energia. Ma qua non stiamo parlando di riscaldamento con un sistema isolato, ma con un sistema aperto.

Quindi il gallio vada in ebollizione ad alta temperatura è per il fatto che è denso più dell'acqua, ma fondamentalmente mica vuol dire che quando lo usi per raffreddare qualcosa sale a 300°C. Se la temperatura della superficie core è 80°, *al più* il gallio sarà a 80°, non un millesimo di grado in +.

[Capitan Caos]

E Tutto questo per fare "copia & incolla" ????



asd

[RE DEI VIRUS]

RAGAZZI VE LO DICO IO CHE METALLO SI DEVE USARE COME DISSIPANTE LO STRONZIO, L'UNICO PROBLEMA E'IL PUNTO DI FUSIONE (769 C°) ALL'OCCORRENZA SI PUO' PIAZZARE UN FORNELLETTO NEL CASE....................

OVVIAMENTE CERZAVO:::::
;-D

[HotProcessor]

Originariamente inviato da Sig. Stroboscopico
Confermo

Anche te chimico?

^^

No informatico, sò però leggere bene su google