來源：Device

鏈接：https://doi.org/10.1016/j.device.2024.100576

01 背景介紹

高智能人形機器人依賴高算力芯片處理數(shù)據(jù)（如 ChatGPT 等大語言模型、多自由度關節(jié)控制），但芯片熱設計功率（TDP）極高，同時，人形機器人的柔性皮膚（保障交互安全性）采用聚合物材料，導熱性低，阻斷芯片散熱路徑，導致熱量堆積，限制算力提升與皮膚覆蓋率。高導熱填料復合材料雖能提升柔性材料導熱性，但實際應用中熱阻仍 >0.3 cm2K/W，散熱效率不足；柔性熱管可適應柔性環(huán)境，但形變時熱阻變化 >50%，無法提供穩(wěn)定散熱。

02 成果掠影

近日，北京大學楊榮貴和中國科學院微電子研究所焦斌斌團隊提出一種結(jié)合柔性歧管（FM）與嵌入式微流控冷卻的柔性熱管理方法；該方法靈感源于人體血液循環(huán)系統(tǒng)，通過雙層梯度剛度柔性歧管（FM-I 高剛度保障芯片穩(wěn)定、FM-II 低剛度抗形變）緩沖機器人活動產(chǎn)生的應力（僅為傳統(tǒng)封裝的5% ，最大應力 < 6 MPa），同時實現(xiàn)低熱阻（0.089 cm2K/W）；經(jīng)機械臂關節(jié)測試（彎曲時溫度變化≤4.6%）和機器人多芯片驗證（左臂、右臂、胸部三位置冷卻系數(shù)變異 < 0.08，最大熱流密度556 W/cm2 時芯片溫度 69℃），證明其在頻繁拉伸彎曲下仍能保持穩(wěn)定冷卻，為高智能人形機器人發(fā)展提供支撐。研究成果以“A flexible thermal management method for highpower chips in humanoid robots”為題發(fā)表在《Device》期刊。

標簽： 導熱散熱 點擊： 評論: