Der Traum von einer lautlosen Kühlung besteht seit langer Zeit und treibt viele Forscher teilweise Jahre lang in ihrer Arbeit an. So geschehen auch bei Dan Schlitz und Vishal Singhal, die über ein halbes Jahrzehnt an ihrem RSD5 getauften Lüfter arbeiteten. Nach sechs Jahren schließlich präsentieren sie das Ergebnis der langen Forschung und bezeichnen den "Solid State Fan" als eine der wichtigsten Fortschritte im Bereich der Elektrokühlung seit Einführung der Heatpipes, welche mittlerweile in fast jedem Kühler integriert sind. Dabei ist das Prinzip der Luftbewegung durch Elektrizität anstatt durch mechanische Arbeitsweisen nicht unbekannt.

Bereits im Sommer des vergangenen Jahres berichteten wir über etwas Ähnliches. Dabei ähnelt sich nicht nur der Name der Universität, an welcher die Projekte entstanden. Forscher der Purdue Universität in West Lafayette erzeugten ebenfalls einen Luftstrom durch ionisierte Molekühle. Durch Elektroden über dem eigentlichen Chip wurde eine Luftbewegung erzeugt, so dass die Kühlung rapide verbessert wurde. Jedoch sprach man damals nur von Chips mit niedriger Wärmeentwicklung und noch einer langen Zeit bis zur Marktreife.



Dan Schlitz und Vishal Singhal begannen ihre Arbeit an der Universität Perdue und nutzten das gleiche Prinzip, welches sie bis Heute optimierten. Die auf dem obigen Bild zu erkennenden Halbröhren erzeugen ein elektrisches Feld durch welches die umliegenden Luftmolekühle ionisiert, also geladen werden. In der Mitte der Halbröhren befindet sich ein Draht, der als Elektrode genutzt wird und die geladenen Molekühle anzieht und so eine Luftbewegung hervorruft. Neutrale Luftatome werden ebenfalls angestoßen und erzeugen einen Luftstrom, was als Corona Wind bezeichnet wird.

Dieser Luftstrom erreicht laut den Forschern eine Geschwindigkeit von 2,4 Metern pro Sekunde. Verglichen dazu erreicht ein etwa gleichgroßer Lüfter gerade einmal ca. 0,75 m/s. Selbst ein 40 mm Lüfter erreicht keine 2 m/s, bei fast der dreifachen Größe. Diese wird beim RSD5 mit 15x15x2 mm angegeben, also nur etwas größer als eine Münze. Wir wollen aber nicht unterschlagen, dass mechanische Lüfter aufgrund der geringen Baugröße nicht sehr effizient arbeiten. Dafür ergibt sich bei steigender Größe, beispielsweise 80 mm Lüftern ein völlig anderes Bild. Ob der Solid State Fan in solchen Größen überhaupt nutzbar ist muss sich noch zeigen. Der bisherige RSD5 soll in der Lage sein einen Chip mit 25 Watt Abwärme ausreichend zu kühlen. Denkbar wäre sogar ihn direkt im Silizium des Chips zu integrieren.


In einem Amateur-Video wird die grundlegende Funktionsweise bzw. deren Effekt anhand einer Kerzenflamme verdeutlicht. Jedoch wird in dem Testaufbau eine Spannung von 15.000 Volt angelegt, was uns zum Punkt mit dem großen Fragzeichen führt. Zwar ist für tödliche Stromschläge die Stromstärke viel mehr ausschlaggebend als die Spannung, welche sehr groß sein muss um Schaden anzurichten, doch spielt diese eine nicht zu vernachlässigende Rolle. Ein offenes Spannungsfeld ist nicht einfach in einen Rechner zu integrieren, kann unter anderem schnell ein Kurzschluss durch leitende Fremdteile entstehen.



Da der RSD5 Luftmassen bewegt und somit als Lüfter fungiert kann dieser nicht einfach mit einem Gehäuse überzogen und somit geschützt werden. Man darf gespannt sein wie das Bauteil integriert wird, und wie die Leistung soweit gesteigert wird, dass auch größere Abwärmen abgeführt werden können. Aufgrund der geringen Baugröße bietet es sich zunächst sicherlich an mehrere RSD5-Lüfter zu verbauen. Über diese Problematik machen sich derzeit erste Gerätehersteller Gedanken, die den Solid State Lüfter zum Testen vorliegen haben. Sollten diese positiv verlaufen könnten vielleicht schon im kommenden Jahr Kühlungen basierend auf dem RSD5 in Notebooks oder ähnlichen Geräten zum Einsatz kommen. Preislich soll bei größeren Stückzahlen das Niveau herkömmlicher Lüfter erreicht werden, so dass sich hier kein Negativ-Punkt ergibt.
[bb]