Onderzoekers demonstreren nieuw type peltierelement

Bij Newswise is een persbericht verschenen waarin melding gemaakt wordt van het feit dat onderzoekers van het RFI het eerste peltierelement hebben gemaakt dat is opgebouwd uit halfgeleiders op nanometerschaal. Peltierelement die momenteel op de markt zijn worden gemaakt van kleine blokjes halfgeleidermateriaal die aan elkaar gesoldeerd worden. Het prototype-element heeft het formaat van een postzegel en bestaat uit een tweetal dunne laagjes kristal waartussen een soort van chip geplaatst is.

De chip bevat circa duizend dunne laagjes bismuth telluride en antimony telluride halfgeleiders. Deze twee materialen zijn afwisselend aangebracht. Doordat de materialen verschillen in elektronendichtheid is het mogelijk om warmte-energie te verplaatsen van de ene kant van de chip naar de andere kant. Dit komt doordat de elektronen die door het materiaal bewegen, afremmen en accelereren afhankelijk van de elektronendichtheid. Bij het afremmen komt energie vrij terwijl er energie wordt opgenomen wanneer de elektronen accelereren.

Het prototype heeft momenteel een efficiëntie vergelijkbaar met traditionele peltierelementen, maar de onderzoekers verwachten de efficiëntie nog met een factor twee a drie te kunnen verbeteren. De peltierelementen kunnen in de toekomst ingezet worden voor verschillende doelen. Ze zijn niet alleen bruikbaar om processors mee te koelen, maar zouden zelfs gebruikt kunnen worden in koelkasten en airconditioners:

If we are fully successful, we can imagine the possibility of replacing most of the mechanical refrigerators and air-conditioning systems with CFC-free, solid-state, no-moving parts, and therefore reliable, electronic heat pump technology," Venkatasubramanian says.

The first applications of the new devices are likely to be as tiny heat pumps that can spot-cool microprocessors or communication lasers, according to Venkatasubramanian. The next applications might be in microscopic cooling and heating to regulate localized temperature changes on DNA microarrays, he says.

[...] Because they have no or very few moving parts, such thermocouples are very reliable but have always been considered to be very inefficient. Thermocouples are currently used in applications where reliability is critical, such as mini power packs for deep space probes or precise temperature control of lasers used in fiber-optic communication. They are also used in a limited range of consumer products, including climate-controlled car seats and picnic coolers that can be powered from a car battery.

Reacties (28)

[henkleerssen]

Wat ik interessant vind, is hoe ze dan de toepassing zou willen vinden in microarrays... Microscopische veranderingen van temperatuur.. zou kunnen helpen bij hybridsatie van bepaalde genen.. (vooralsnog nog niet echt nodig).
Voor de niet biomedici... http://www.dnachip.nl/indexnew.html
Korte uitleg over microarrays ook op:
http://www.dnachip.nl/links.html

[Steve]

Goede ontwikkelijk.. Want de huidige peltiers zijn slechts zo'n 30% effectief. Concreet, we nemen een 178W peltier, die zo'n 200W verstookt, en een CPU die 100W verstookt. Dan krijgt je koeling 300W te verduren ipv de oorspronkelijke 100W.

Ik kijk er naar uit

[Beaves]

Het prototype heeft momenteel een efficiency vergelijkbaar met traditionele peltierelementen, maar de onderzoekers verwachten de efficiency nog met een factor twee a drie te kunnen verbeteren.

Dat komt mooi uit, want anders zouden sommige chipfabrikanten wel eens moeite hebben over een jaar of 2-3 om op de "normale" manier hun chips te koelen, want met de steeds toenemende Wattage die de chips verbruiken komt een moment waarop normale koelers hun werk niet goed meer kunnen doen.

De huidige peltier elementen verbruiken nog te veel energie en stoten zelf ook een hoop hitte af en waterkoeling is niet zo makkelijk als je niet zo handig bent.

Dan komt dit mooi uit, minder energieverbruik, minder warmte afgifte en nooit meer last van ineens uitvallende fans.

[Bubbles]

NoFl, maar ik begin me steeds meer te ergeren aan verkeerd taalgebruik: woorden die niet bestaan, of door elkaar worden gehaald.

Wattage bestaat niet. Het is nog altijd vermogen, uitgedrukt in een hoeveelheid Watt. Ik zie deze fout wel vaker opduiken hier door meerdere personen....

Nog zoiets is het dan/als gebeuren. Iets is evenveel, of gelijk aan ALS en groter of kleiner DAN. Vrij simpel om deze 2 dingetjes te onthouden lijkt mij.

Verder zul je me niet snel horen zeuren over taalfouten. Iedereen maakt ze wel eens. Maar helaas zijn dit er een paar die regelmatig worden gemaakt, terwijl dat helemaal niet nodig zou hoeven te zijn. En mod het maar overbodig of wat dan ook, ik zal er niet mee zitten. Ik wilde het gewoon even kwijt.

[Standeman]

Uhmmm... nou.. volgens de dikke van Dale:

wat·´ta·ge (de ~ (v.))

1 elektrisch vermogen in watts

Dus volgens mij betaat het woord dus wel.. (misschien niet in "officiele electro-blabla kringen", maar wel in de Nederlandse taal!!!)

Maar verder, (reactie op Beaves) zal je altijd fans nodig hebben, aangezien de warmte wel geproduceerd wordt, alleen wordt je procje dan wel beter (efficienter) gekoeld. Je kan het beter zien als een vervanging van het koelblok. De beste optie is natuurlijk gewoon de processoren op een dergelijke manier bakken dat je helemaal geen fans o.i.d. nodig hebt, maar die tijd hebben wel helaas al ver achter ons liggen (totdat iemand met een geniale ontdekking komt qua materialen ofzo)

[Gepetto]

Wattage bestaat niet. Het is nog altijd vermogen, uitgedrukt in een hoeveelheid Watt. Ik zie deze fout wel vaker opduiken hier door meerdere personen....

Volt - voltage
Ampére - amperage
Ohm - ohmage
Watt - wattage

Is allemaal goed hoor. Zijn gewoon gebruikelijke termen.

[Hielko]

Denk het niet. Een peltierelement laat warmte energie niet spontaan verdwijnen (zou ook nogal in strijd zijn met een belangrijke natuurwet), dus je zult nog steeds fans nodig hebben om warmte af te voeren en minder warmte afgifte zal er hoogstwaarschijnlijk ook niet zijn.

[Dupje]

Je moet eens een foto bekijken van een Opteron/Athlon 64 systeem. Daar zie je een koeler die ik eigenlijk nog niet eens op mijn 2000+ zou plaatsen . Sommige fabrikanten maken dus wel hun huiswerk goed en beperken de warmteproductie. (zoals het hoort eigenlijk )

edit: (reactie op tft) Positief natuurlijk :): minder geluid, minder verbruik, je moet geen koeler kopen van 60€,....
Ik ben wel benieuw wat het antwoord is van Intel op het lage verbruik van de Athlon.
BTW: een Barton wordt toch ook niet zo warm?

[n-i-x]

bedeol je het nou positief, of negatief? dat over die Athlon 64

[Mitch]

offtopic:
[quote]
Gepost door Bravoman80 maandag 31 maart 2003 - 20:41
Wattage bestaat niet. Het is nog altijd vermogen, uitgedrukt in een hoeveelheid Watt. Ik zie deze fout wel vaker opduiken hier door meerdere personen....

[/quote]
Waar maak je je druk over, wattage bestaat wel:
dikke van dale:
[quote]
wat·Žta·ge (de ~ (v.))
1 elektrisch vermogen in watts
[/quote]

Verder een goede ontwikkeling, maar ik denk idd dat de oplossing meer ligt in de warmteproduktiebeperking (!) door chipfabrikanten.

[Steve]

Van Dale zegt het misschien wel, ja, omdat het zóveel gebruikt wordt. Maar strikt gezien is het niet voltage, amperage, wattage maar spannig, stroomsterkte en vermogen. Zelf vind ik benamingen als 'amperage' erg amateuristisch overkomen.

[Adm.Spock]

Daar heb je wel gelijk in! Voltage, Amprerage en Wattage zijn anglicismen

Wat inderdaad in het ABN Spanning, Stroomsterkte, en Vermogen moet zijn, dus dat hierover gezijkpijpt wordt is volkomen terecht.

[zandpaddo]

De chip bevat circa duizend dunne laagjes bismuth telluride en antimony telluride halfgeleiders.

Tweakers.net goes scientific

Uhm zou iemand dat kunnen vertalen c.q. uitleggen in ABN?

[raphidae]

"De chip is opgebouwd uit duizend dunne laagjes halfgeleidermateriaal"? Zo moelijk is het niet.

[ixl85]

ik denk dat hij
"bismuth telluride en antimony telluride" bedoeld,
maar volgens mij zijn dat die kristalen... of neit?

[n-i-x]

Ik vraag me af waarom de post van ixl85 overbodig zou zijn

ik denk dat hij
"bismuth telluride en antimony telluride" bedoeld,
maar volgens mij zijn dat die kristalen... of neit?

[NulNulNix188]

Goede ontwikkelijk.. Want de huidige peltiers zijn slechts zo'n 30% effectief. Concreet, we nemen een 178W peltier, die zo'n 200W verstookt, en een CPU die 100W verstookt. Dan krijgt je koeling 300W te verduren ipv de oorspronkelijke 100W.

Ik kijk er naar uit

Das natuurlijk onzin...
Volgens mij is voor je koeling de wattage niet cumulatief... Je koeling hoef namelijk slechts de warmte van het peltier element af te leiden en niet OOK nog eens van je processor! Dat doet de peltier weer.

[burne]

en niet OOK nog eens van je processor! Dat doet de peltier weer.

Als ik jou was zou ik de eerste wet van de thermodynamica nog maar eens goed lezen. Behoud van energie is precies dat. Een peltier die 200W verstookt om een cpu van 100W koel te houden 'levert' aan z'n 'hete' kant 100W netto af. Geen 200, geen 100, maar precies zoals je is voorgerekend: optellen die hap. 300W. Meer oppervlak, meer fans, meer hitte.

De enige zinnige toepassing van een peltier is het bereiken van temperaturen onder de omgevingstemperatuur. Verder is het een zinloos warmtegeneratortje.

[MindBender]

Hoezo 'zinloos'? Peltiers zijn enorm goede verwarmingselementen: Die eigenschap wordt nog wel eens over het hoofd gezien. Ze kunnen zelfs een 'rendement' van meer dan 100% bereiken (no flame bait intended).
200 Watt elektrisch verstookt
100 Watt verplaatst
___+
300 Watt aan de warme zijde voor 200 Watt elektrische energie....

Zelfs bij 20 graden vorst buiten zou je er nog warmte mee je huis in kunnen pompen.

[Verwijderd]

Een rendement van meer dat 100%?

[BezurK]

ha, inderdaad, zou ik erg knap vinden

[NkLs]

bismuth telluride en antimony telluride

Als je iets vertaalt, doe het dan compleet: bismuttelluride en antimoontelluride.

efficiency

Alhoewel dit ook correct Nederlands is, bestaat er wel een 'echt' Nederlands alternatief:
efficiëntie/doelmatigheid.


-Zou iemand mij willen vertellen waarom dit overbodig is?

[Ruuddie]

efficiency
Alhoewel dit ook correct Nederlands is, bestaat er wel een 'echt' Nederlands alternatief:
efficiëntie/doelmatigheid.

Jips, heb 'm 't al gemeld via ICQ, Hielko past 't nu aan

Dit soort dingen gelieve altijd te melden via ICQ bdw, ziet schoner uit

[NkLs]

Sorry, ik heb noch ICQ noch de zin het te installeren.
-Wacht, ik zie net een bloemje naast de naam, ik zal het via ICQ melden.

P.S.: 'bismuth telluride' en 'antimony telluride' zijn nog steeds niet aangepast.

[Kevinp]

als ze dan een soort kliksysteem tussen processor en koeler kunnen maken kan vanaf de processor door de chip de warmte direct naar de koeler worden gebracht.

zoiets:
koeler
___
| | |
|__|
processor

het middelste streepje klikt er dus in.

[Verwijderd]

afkoeling voor in airco en koelkasten ???? Hehe, nu weten we waardoor de volgende ijstijd zal plaatsvinden

[ANdrode]

In ieder geval niet in nederland, als we allemaal peltiertjes gebruiken..

Ze zijn niet alleen bruikbaar om processors mee te koelen,

Een (tweede hands) koelkast met peltier.. *sloop*
vast goedkoper dan een TEC

[EJP]

Haha het word ook onderhand een 4 sterren vrieskist die peltier