Fémeket fénnyel megvilágítva nagy energiájú elektronok jöhetnek létre, ezeket nevezzük forró elektronoknak. Ezek az elektronok többletenergiájuk révén számos területen hasznosíthatók, mint például kémiai reakciók katalizálásában, napelemek hatékonyabbá tételében, szenzorok érzékenységének növelésében, vagy akár nanoméretű áramkörök fejlesztésében.

Forró elektronok keltése lézerfénnyel nanométeres fémrétegben

A forró elektronokat azonban nagyon nehéz kísérletileg vizsgálni, hiszen az ilyen elektronok a fénynyaláb beérkezése után is a fémben maradnak. A jövőbeli alkalmazásokhoz azonban fontos tudni, hogy mekkora többletenergiával rendelkeznek és azt is, hogy hol helyezkednek el az anyagon belül. Az ELI Lézerközpont, a Wigner Fizikai Kutatóközpont, a Szegedi Tudományegyetem és az Energiatudományi Kutatóközpont munkatársai ezekre a kérdésekre adnak választ a Nature kiadó Nature Communications című folyóiratában most megjelent cikkükben.

Az ELI Lézerközpont és a Wigner Fizikai Kutatóközpont munkatársai lézeres kísérletet végeznek

A kutatók egy radikálisan új és minden korábbinál érzékenyebb megközelítést fejlesztettek ki a forró elektronok vizsgálatára. Kísérleteikben egy vékony, nanométeres aranyréteg esetén vizsgálták a mintára bocsátott fény visszaverődési tulajdonságait, miközben lézerfénnyel forró elektronokat hoztak létre. A visszaverődési tulajdonságokban bekövetkező változásokat elemezve azt találták, hogy összhangban az elméleti várakozással, ezek az elektronok a felülethez közel, annak mindössze kb. 4 nanométeres mélységében jelennek meg. Az elektronok többletenergiájának elemzése arra is választ adott, hogy a forró elektronok milyen lépések során jelennek meg a vizsgált anyagi rendszerben. Ezek az eredmények kiemelkedő fontosságúak lesznek az ilyen elektronokon alapuló mérőeszközök vagy napelemek fejlesztése szempontjából.

Az eredeti tudományos cikk elérhetősége: https://www.nature.com/articles/s41467-022-34554-5

The post Lézer segítségével leplezték le a forró elektronokat magyar kutatók appeared first on Műszaki Magazin.

Többek között az internetre csatlakoztatott eszközök számának és a felhőszolgáltatások népszerűségének köszönhetően egyre több adatot termelünk, olyannyira, hogy az IDC előrejelzése szerint 2025-re az adatmennyiség várhatóan 175 zettabájtot fog kitenni. Az óriási adattömeg elemzésével és hasznosításával a vállalatok hatékonyabb működést érhetnek el, és ügyfeleik egyedi igényeire szabhatják szolgáltatásaikat. Arról azonban hajlamosak vagyunk megfeledkezni, hogy ehhez komoly háttérinfrastruktúrára van szükség, a keletkező adatokat ugyanis folyamatosan tárolni és feldolgozni kell, ami az adatközpontok feladata. A növekvő információhalmaz egyre nagyobb teljesítményt kíván az adatközpontoktól, ahol ezáltal a gyors ütemben szaporodó berendezések több hőt termelnek, így professzionális hűtést igényelnek. A Schneider Electric ezért olyan rack-alapú hűtési megoldást vezetett be, amely a szűkös hellyel rendelkező informatikai környezetekben is biztosítja a megfelelő hűtési kapacitást.

Egyre digitalizálódó, online életünk eredményeként szinte vég nélkül termeljük az információt. Az IDC prognózisa szerint a 2018-as 33 zettabájtról így 2025-re 175 zettabájtra nő majd a világszerte előállított adatok mennyisége. Egy zettabájt egytrillió gigabájtnak, vagyis 10²¹ bájtnak felel meg, és pár éven belül ennek közel kétszázszorosát fogjuk elérni, a növekvő tendencia pedig folytatódik. A tetemes adattömeget tárolni kell, nem beszélve az elemzéséről, ami elengedhetetlen ahhoz, hogy a gyakorlatban alkalmazható információkat nyerjünk ki.

Le kell hűteni a kedélyeket

Az adatközpontokra jelentős feladat hárul ebben, amelyeknek így egyre nagyobb számítási kapacitást kell garantálniuk. A nap 24 órájában működő informatikai berendezések – főként a szerverek – viszont sok hőt termelnek viszonylag kis területen, az általuk felhasznált energia jelentős része ugyanis hővé alakulva a levegőbe kerül. Egy kis méretű adatközpontban lévő eszközök annyi hőt állítanak elő, ami a legkeményebb tél idején is elég lenne egy teljes ház felfűtésére. A fizikai infrastruktúra és az adatok védelme érdekében ezért a megfelelő hőmérséklet biztosítása és szinten tartása kritikus fontosságú, ami hűtéssel biztosítható. Előrejelzések szerint a globális adatközpont-hűtési piaci mérete a 2017-es 8,3 milliárd dollárról 2025-re 23,2 milliárd dollárra fog nőni.

A nem megfelelő vagy hibás hűtés miatt megemelkedő hőmérséklet csökkenti a szerverek élettartamát, valamint azonnali vagy akár később jelentkező és leállással járó meghibásodásokat okozhat. A zavartalan működés érdekében figyelemmel kell kísérni, és folyamatosan 18-27 Celsius fok közötti tartományban kell tartani a hőmérsékletet. Az egyre növekvő teljesítménnyel és több esetben közel maximális helykihasználással működő adatközpontokat ez sokszor kihívások elé állítja.

Alapvetően kétféle szerverhűtési rendszer létezik, léghűtéses és vízhűtéses. A léghűtésnél a kívánt hőmérsékletet a levegő keringtetésével tartják fenn. A vízhűtés esetében merítéses hűtést vagy vízhűtéses rack-szekrényeket alkalmaznak, amelyeknél a hűtófolyadék a forró komponenseken áthaladva tartja szinten a hőmérsékletet.

Kevés kicsi sokra megy

Az adatközpontok manapság jellemző modernizálása és működésük hatékonyabbá tétele olyan hűtési megoldást tesz szükségessé, amely kisebb helyen nyújt nagyobb hűtési kapacitást, és rugalmasan igazodik az aktuális terheléshez.

A Schneider Electric erre az igényre reagálva fejlesztette ki EcoStruxure™ Ready hűtési portfóliója új tagját: a 30 kW-os InRow™ DX terméket. A 300 milliméter széles rack formátumban elérhető adatközponti hűtési megoldás jól alkalmazkodik a növekvő energiaigényekhez, és ideális megoldás felújított adatközpontokban vagy bárhol, ahol szűkös hely áll rendelkezésére az IT-infrastruktúra számára. Kompakt és energiahatékony kialakításának köszönhetően megbízhatóan ki tudja szolgálni az újgenerációs kis- és középméretű adatközpontok igényeit, illetve hálózatperemi és nagyvállalati környezetekben is sokoldalúan használható.

Az InRow DX legfőbb előnyei:

• Megnövelt hűtési teljesítmény: a korábbi modellek kapacitásának akár háromszorosát képes nyújtani, így kevesebb egységre van szükség a hűtéshez, és több hely áll rendelkezésre az IT-berendezések számára.
• Magas hatásfok: az energiahatékony kompresszor és ventilátorok csökkentik a működési költségeket, így energiát szabadítanak fel más informatikai eszközök számára.
• Rugalmas kialakítás: egyszerűen telepíthető és csökkenti a berendezések szervizigényét
• Szabályozott hűtési teljesítmény: az inverteres kompresszorral a hűtési kapacitás a tényleges szükségletekhez igazodik.
• Költségmegtakarítás: az eszköz kis áramfelvételének köszönhetően kisebb tőkeberuházással megvalósítható a hűtés.
• EcoStruxure™-integráció: egyszerűen felügyelhető, és teljes rálátást biztosít az eszközök teljesítményére, illetve állapotára a nap 24 órájában rendelkezésre álló szakértői támogatással.

The post Egyre forróbbak az adatközpontok! appeared first on Műszaki Magazin.