Questão É possível rodar uma placa-mãe em água destilada?


Eu li que a água destilada não conduz eletricidade. Isto, em outras palavras, significa que podemos submergir dispositivos eletrônicos, como PCs / laptops, e executá-los sem qualquer problema. Eu não vi muita informação sobre isso na internet, mas deveria ser possível.

Então, você pode realmente rodar um PC em água destilada? Eu não sei se você pode, mas eu acho que se você pudesse, iria começar a enferrujar / corroer em poucos dias. ;)


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origem


Eu não acho que isso seja viável na vida real. É correto que a água destilada seja um isolante, mas assim que os contaminantes são introduzidos nela (por exemplo, das menores quantidades de sujeira nas placas, impressões digitais, etc.), ela perde suas propriedades isolantes. - Nassbirne
O que você realmente quer para este truque é a água desionizada. Mas não há como você, fora do ambiente de laboratório, impedir que um tanque de água capte contaminantes com o tempo, o que lhe causará problemas. Se você quiser refrigeração líquida, experimente o óleo mineral. Ele tem seus próprios problemas, mas é muito menos problemático do que a água para o usuário médio. - Michael Kohne
Então, a ideia é imergir uma placa-mãe no Universal Solvent. O solvente produzirá rapidamente seus próprios contaminantes. water.usgs.gov/edu/solvent.html - Don Branson
@Ramhound: o que você está dizendo não faz sentido. A água tem uma capacidade de calor específica muito grande, por isso é uma Muito de melhor refrigerante do que o ar (também muito melhor que o óleo), precisamente porque não não aquecer rapidamente. Na verdade, isso também significa que ele não esfria rapidamente - o calor eventualmente precisa ir a algum lugar, isso é apenas conservação de energia. Mas um grande volume de água tem muito mais área de superfície para dissipar o calor do que alguns chips. - Nada disso tem a ver com se a água é pura / destilada ou tem eletrólitos nela. - leftaroundabout
@JavaLatte A água pura (desionizada) tem uma resistência de 18 MΩ, o que a torna um bom isolante elétrico. Se você pudesse manter os contaminantes fora, seria um refrigerante ideal (outros mencionaram o alto calor específico da água). Por outro lado, os fios provavelmente (muito lentamente) começariam a sofrer uma reação eletrolítica de algum tipo apenas devido à voltagem aplicada, que colocaria mais íons na água e aumentaria drasticamente a condutividade. - Riet


Respostas:


Eu fiz isso. Não faça isso.

Eu montei um computador em uma caixa de acrílico com água destilada de boa qualidade e uma placa-mãe barata como teste, apenas com dissipadores de calor (sem ventiladores / partes móveis). Limpei o interior do estojo com álcool isopropílico, pensando que removeria quaisquer contaminantes existentes.

Dentro de um ou dois dias, percebi que todos os contatos / peças de metal da placa começaram a enferrujar. Até mesmo o aço inoxidável no gabinete do SSD começou a enferrujar. Outro dia depois, a placa-mãe morreu. Quando eu removi a placa-mãe, sendo a primeira vez que algo fisicamente removido (sem fãs), uma enorme nuvem de partículas de ferrugem saiu e transformou a água em uma linda cor marrom.

Fique com algo com o qual as partes de metal podem ser amigas, como óleo mineral.


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E toda essa ferrugem foi devido à eletrólise da água, suponho. - Ruslan
@Ruslan Não é devido à eletrólise da água. É devido ao fato da água estar "implorando" que os minerais sejam dissolvidos. É altamente insaturado, por isso tende a ser corrosivo. - cinico
A ferrugem requer água, oxigênio e calor. Água e calor estão disponíveis, e eu acho que a água estava saturada com oxigênio desde o início ou depois de manuseá-la. Seria interessante ver em um ambiente de laboratório se, sem oxigênio, todo o sistema funcionasse melhor. Embora eu pense que, a longo prazo, a falta de resfriamento real e dissipação de calor poderia ser um problema, dependendo do volume da água e da finalidade do computador. - HopefullyHelpful
Heh, oxigênio dissolvido não é seu amigo, primeiro você deioniza sua água destilada, então você o introduz em um ambiente de nitrogênio ou argônio. Todo o exercício é um total desperdício de tempo por outras razões mencionadas por outros. - Fiasco Labs
Então, você está dizendo que ele deveria escrever seu código em Rust? - Mehrdad


Sim. Correr um computador em água destilada não é problema.
No entanto, manter a água destilada é quase impossível.

Assim que os contaminantes poluem a água, mesmo em quantidades muito pequenas, a água começará a corroer e receber contaminantes iônicos suficientes, a água deixará de ser um isolante e se tornará um condutor muito bom.

Isso mata o computador.

Agora, várias pessoas dirão coisas diferentes em relação ao tempo necessário para que a água seja contaminada o suficiente para causar problemas, mas em quase todos os casos ela ocorre em semanas em ambientes fechados, dias em aberto.

O óleo mineral é uma alternativa muito melhor para uma construção submersa.


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O óleo mineral tem seus próprios problemas, como foi observado por outro comentarista. Por favor, leia mais sobre os prós e contras antes de realizar qualquer coisa dessa natureza. - Ctrl-alt-dlt
Mesmo que a água seja mantida sem qualquer coisa, afaik H2O + O2 + Metal = Rust. A ferrugem provavelmente tem outras propriedades elétricas do que o Metal original, o que pode fazer com que a placa-mãe não faça mais parte do circuito elétrico fechado, já que sua conexão é interrompida por uma parede de ferrugem. - HopefullyHelpful
@HopefullyHelpful H2O + O2 + Metal = Ferrugem? Errado! Apenas os metais que contenham FERRO irão enferrujar. Outros metais também se corroerão, mas nem parecerá ferrugem marrom ... O cobre fica verde e o óxido de alumínio é branco ... - svin83
O oxigênio não é necessário para oxidar. A solda no ânodo pode reagir com a água. - v7d8dpo4
Eu amo como você diz "em quase todos os casos", que também serve como "casos de computador" aqui :) - Konerak


Eu ficaria muito surpreso se realmente funcionasse, mesmo que por um segundo. Placas-mãe têm algumas freqüências altas e o roteamento de PCBs é intrinsecamente projetado para minimizar a capacitância para que eles possam realmente transportar esses sinais.

Mudar o fluido que está ao redor da placa do ar (constante dielétrica = 1.00059) para a água (80.4) provavelmente introduzirá muitas capacitâncias que não foram projetadas e estariam fora da tolerância, especialmente para canais como CPU para RAM . A capacitância adicional simplesmente não permitiria que o sinal mudasse rápido o suficiente para ser capaz de transmitir os dados de maneira confiável. A propósito, o óleo mineral tem uma constante dielétrica de 2,1, muito menos capacitância que a água, e algumas pessoas tiveram sucesso com a submersão.

Se você fizesse isso para fazer overclock de tudo, a constante dielétrica mais alta trabalha contra isso reduzindo a frequência máxima em que a placa pode operar.

Os computadores Cray não tinham quase os mesmos desafios de serem submersos, já que o sinal de frequência fundamental mais alto na placa era de 125MHz, e as máquinas modernas têm potencialmente sinais de ~ 4000MHz, com RAM comum abaixo de 2000MHz, com harmônicos estendendo-se para> 5x os fundamentos para formar a forma de onda com precisão.

Eu concordo com os outros aqui que notaram que os metais são ligeiramente solúveis em água (especialmente cobre), então a água começaria a se tornar condutiva imediatamente. Diferenças de tensão também causariam eletrólise através da água e H2 + O2 seria produzido, bem como forçando íons em solução aquosa.


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Bem, correndo o risco de postar um link que pode se tornar desatualizado: electronics.stackexchange.com/questions/56574/…  Wikipédia: en.wikipedia.org/wiki/Parasitic_capacitance - Keith Procter
O Fluorinert tem uma constante dielétrica de 1,9, então os supercomputadores que funcionam em algo assim não teriam os problemas de capacitância que eles tinham na água. Além disso este papel demonstra que as propriedades de capacitância do ar variam muito com humildiy. - Chris H
Linhas incompatíveis já podem ser um tremendo problema em 125Mhz :) Alguns dos efeitos capacitivos (e resistivos) serão reduzidos, no entanto, pela laca que está na maioria dos traços de uma placa-mãe moderna; capacitância extra em pinos de cavacos nus, obviamente, ainda será um problema. - rackandboneman


Eu não posso falar com o uso da água, mas um sistema de refrigeração líquida foi implementado anos atrás usando fluorinert. Isso foi feito no cray 2 e 3 eu acredito. O snippet a seguir pode ser encontrado em wikipedia. Eu tive a oportunidade de ver o cray-3 rodando em um tanque de flúor completamente submerso em líquido muito parecido com um aquário.

Os cartões foram embalados em cima uns dos outros, então a pilha resultante era de apenas 3 polegadas de altura. Com esse tipo de densidade, não havia como qualquer sistema convencional resfriado a ar funcionasse; havia muito pouco espaço para o ar fluir entre os CIs. Em vez disso, o sistema seria imerso em um tanque de um novo líquido inerte da 3M, Fluorinert. O líquido de resfriamento foi forçado para os lados através dos módulos sob pressão, e a vazão foi de aproximadamente uma polegada por segundo. O líquido aquecido foi resfriado usando trocadores de calor de água gelada e retornado ao tanque principal. O trabalho no novo design começou em 1982, vários anos após a data de início original.


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Se você quiser fazer isso com seu próprio PC, é possível. Mas eu aconselho você a encontrar uma fonte de fluorinert reciclado - o material é extremamente caro. - Jules
Fluorinert também é útil se você quiser enviar Ed Harris para o fundo do oceano. - hobbs
Algo um pouco mais moderno é o Novec, que é um produto da 3M. Ele é usado para tudo, desde a supressão de incêndio (onde a água danifica o equipamento) até a limpeza de equipamentos eletrônicos. Ao contrário do petróleo, que pode causar problemas se você precisar alterar o hardware, ele não ficará no seu hardware. Ele é usado em alguns coolers de processadores ('water' cooling) e eu vi um display em um dos sites onde um celular normal estava submerso e totalmente operacional, permitindo que você enviasse textos ou ligasse para ele. - Baldrickk
Alguns modelos da ETA-10 submergiram a CPU em nitrogênio líquido. O nitrogênio é fácil de obter. Você só precisa de uma boa maneira de esfriar o suficiente - Theodore Norvell


Parece que a água pura não causaria problemas elétricos dadas as suas propriedades isolantes, e sugere-se ainda que você queira água deionizada, mas os problemas que surgem são apenas parcialmente devido à introdução de contaminantes (por exemplo, minerais, sais, metais, etc). Mesmo que você possa garantir que nenhum contaminante entrou na água, os problemas são inevitáveis ​​por causa da autoionização de água. A água neutra não permanece neutra.


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ter circuitos elétricos não isolados funcionando na água irá ionizá-lo rapidamente também ... - svin83
@ svin83 Com certeza vai. Você essencialmente tem um monte de cátodos e ânodos na água. - benJephunneh
@ svin83: Apenas se exceder 1,23V. DDR4 é executado em 1.2V e é seguro, mas o PCI-e causa problemas. - MSalters
@MSalters: Cuidado para explicar por que ele tem que exceder 1,23V para se tornar um problema? - svin83
@ svin83: 1.23 Volt é a voltagem necessária para eletrolisar a água em hidrogênio e oxigênio. Isso significa que você não tem apenas auto-ionização de 2 * H2O => H3O + e OH-, mas você também está recebendo todos os íons do processo de eletrólise. - MSalters


Como a água (em conjunto com o oxigênio que está sempre na água, tomada do ar para algum equilíbrio) iria corroer as partes metálicas, você deve evitar que as partes metálicas entrem em contato direto com a água.

Isto pode ser feito pintando os componentes em alguns acabamentos resistentes à água. Existem vários revestimentos exatamente para esse fim, protegendo os componentes elétricos da água. Embora essas pinturas sejam destinadas a orvalho ocasional, algumas delas funcionam muito bem para a submersão total.

Você só precisa garantir que o acabamento não rompa os contatos necessários (basta aplicar tinta spray depois de conectar todos os plugues necessários) e não para de esfriar (por exemplo, manter a tinta fora do dissipador de calor da CPU ou lixá-la em uma camada muito fina há).

Enquanto algumas pinturas especiais elogiadas não parecem fornecer uma proteção a longo prazo (veja aqui: http://hackaday.com/2013/12/26/neverwet-on-electronics/ ), sprays plásticos mais simples ou tintas à base de resinas expoxy podem fazer se a camada for espessa o suficiente.


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H2O   

não conduz eletricidade, porém a água destilada é mais parecida com

H2O  <-> H20 + H + OH

Na verdade, a% dos íons é realmente baixa

apenas 10 ^ -7

Então, cada cerca de 10.000.000 moléculas de água você também tem um H e um OH íon. (Se eu me lembro corrigir meus estudos sobre pH, no caso eu estou errado, deixe-me saber vou atualizar algum livro ou olhar para a Wikipedia)

mas o suficiente para causar problemas a longo / curto prazo (dependendo da intensidade dos campos atuais e magnéticos)

E aqui você precisa apenas de um diferencial mínimo de potencial para fazer com que a água seja submetida à eletrólise, portanto os íons serão retirados da água graças ao campo magnético e reagirão com as partes metálicas.

Então, na verdade, você tem íons dentro da água que ainda carregam carga (e também eletricidade, mesmo se baixas correntes), e apesar de qualquer campo magnético, mesmo que mínimo, fará com que os íons se separem da água e atacem qualquer parte metálica (porque também partes metais diferentes atuam como ânodo-catodo)

Na realidade, a água é corrosiva para os metais, mesmo sem correntes (tecnicamente, os metais criarão uma corrente, mesmo que não conectada a uma fonte de energia), mas a corrente pode acelerar / mitigar a corrosão (claro, já que as peças do computador não são projetadas para isso) É provável que uma peça de computador forneça a corrente exata para combater a corrosão e, portanto, irá corroer.


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O íon positivo é, na verdade, H3O +; não há íons de hidrogênio livres na água. Isso faz uma grande diferença aqui, porque o íon H3O + é muito maior e mais pesado que um íon H +, e um condutor muito pior. E o pH = 7,0 é para água pura à temperatura ambiente; aquecimento provoca um pouco de ionização extra. - MSalters
Obrigado eu suspeitei que eu estava lembrando que de uma forma errada (6 anos do último exame de química XD) - GameDeveloper
Todos esses condutores não isolados se tornarão ânodos e cátodos assim que a placa estiver em contato com a água, então a ionização só irá acelerar, não importa quão pura seja a sua água ... Sempre haverá impurezas ... A Placa Mãe e todos os outros componentes SÃO impurezas também ... A menos que você limpe todos eles primeiro ... Pasta térmica, resíduos da fabricação, impressões digitais, poeira, etc. também contaminarão a água. e metais diferentes na água, vários deles conduzindo eletricidade ... SEM DADOS. - svin83
Há também vestígios de deutério e trítio na água. Alguma chance de que a sonda pudesse se transformar em uma bomba atômica se durasse o suficiente? :-) - fixer1234