【新闻】无可动部分的薄型泵面向水冷式笔记本PC加重钻杆

东京工业大学研究所精密工程学研究所助手竹村研治郎在该大学研究发布会上，发表了将施加电场即可流动的液体作为冷媒的水冷系统。冷媒采用电场共轭流体（electro-conjugate fluid，ECF）。如果对插入ECF中的电极以直流方式施加数kV的高电压，就会产生称为ECF喷射的流动。利用这种流动，可将ECF作为冷媒使之在散热部分和吸热部分之间循环。 　　省去可动部分后，可将产生流动的泵制成像板状盒子那样的形状。从原理上讲，估计该板状泵的厚度可减小到1mm以下。设想用于笔记本PC微处理器的冷却用途。其工作机制是：从板状泵输出冷却后的ECF，在ECF吸收热量后将其回收。与机械泵相比，不会产生噪音及振动，这也是其优点之一。 　　使用于笔记本电脑时的设想构成是：在液晶显示器的背面配备板状泵，并将板状泵兼用作散热部分（图1）。为此，竹村研究室试制了A4尺寸的板状泵，并使用模拟笔记本电脑的实验装置检测了效果。作为板状泵，在扁平的箱底形成了梳齿状的高压电极和接地电极。相当于梳齿部分的高压电极与接地电极交互排列，在两者之间产生ECF喷射。凭借电极旁边的局布流动形成整个流路内的流动。在向电极间施加1.35kV电压，以2.0cm3/秒流速驱动ECF时，相对于80W的输入功率，芯片表面温度可保持在70℃的水平（图2）。而流速为0cm3/秒时，40W输入功率下的芯片表面温度则在120℃以上。 　　为了提高泵的输出功率，改变了电极形状。采用梳齿状电极时，相当于梳齿部分的一根根电极为长方形，如果将这一形状改为锯齿状，电极间的电场就会变得不均一，从而产生更强的ECF喷射。当电极面积为90mm×11mm时，作为泵的最大输出功率（压力×流量）为3.1mW。与采用齿为长方形的梳齿状电极的A4板状泵相比，用最大功率除以电极面积后得到的最大功率密度为其15倍，泵的效率为其3倍。 　　目前存在的课题之一是尚不清楚ECF的工作原理。比如，目前还未搞清在什么条件下不发生ECF喷射，现阶段还不能充分保证可靠性。另一课题是电极的加工制作方法。虽然电极间的电场越强，ECF喷射的压力就越大，但是，如果将电极间隔设置在100μm左右，即使电场强相同，ECF喷射的压力也会升高，获得出色的效率。而试制品是通过蚀刻印刷底板的布线层加工而成，电极间隔只能达到200μm，尤其是锯齿形状，加工难度更大，精度较差。因此需要能够更稳定、更微细地加工电极的方法及材料。 　　另外，此次的发布会是日本科学技术振兴机构实施的产学协同资源革新项目的一环，目的是向业界广泛宣传东京工业大学所拥有的研究资源（这里所说的资源是指：企业向消费者提供的新技术、新材料及新服务）。最近还将会有同样以宣传为目的的发布会——“九州大学研究资源发布会（2007年3月20日）”、“四国地区四大学研究发布会（2007年3月26日）”预定在日召开。会场均选在秋叶原的Convention Hall。

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