Pregunta ¿Es posible ejecutar una placa base en agua destilada?


He leído que el agua destilada no conduce electricidad. Esto, en otras palabras, significa que podemos sumergir dispositivos electrónicos como PC / laptops en él y ejecutarlos sin ningún problema. No he visto mucha información sobre esto en Internet, pero debería ser posible.

Entonces, ¿puedes realmente ejecutar una PC en agua destilada? No sé si puedes, pero creo que si pudieras, comenzaría a oxidarse / corroerse en unos días. ;)


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origen


No creo que esto sea factible en la vida real. Es correcto que el agua destilada sea un aislante, pero tan pronto como se introducen contaminantes en él (por ejemplo, de las cantidades más pequeñas de suciedad en los tableros, huellas dactilares, etc.), pierde sus propiedades aislantes. - Nassbirne
Lo que realmente quieres para este truco es agua desionizada. Pero no hay forma de que, fuera de un entorno de laboratorio, evite que un tanque de agua recoja contaminantes a lo largo del tiempo que le ocasionarán problemas. Si desea un enfriamiento fluido, intente con aceite mineral. Tiene sus propios problemas, pero es mucho menos problemático que el agua para el usuario promedio. - Michael Kohne
Entonces, la idea es sumergir una placa base en el Solvente Universal. El solvente creará rápidamente sus propios contaminantes. water.usgs.gov/edu/solvente.html - Don Branson
@Ramhound: lo que dices no tiene sentido. El agua tiene una capacidad de calor específica bastante amplia, por lo tanto, es una mucho mejor refrigerante que el aire (también mucho mejor que el petróleo), precisamente porque lo hace no calentar rápidamente De hecho, esto también significa que no se enfría rápidamente: el calor eventualmente necesita llegar a alguna parte, esto es solo conservación de energía. Pero un gran volumen de agua tiene mucha más superficie para disipar el calor que unas pocas astillas. - Nada de esto tiene nada que ver con si el agua es pura / destilada o tiene electrolitos. - leftaroundabout
@JavaLatte Pure (agua desionizada) tiene una resistencia de 18 MΩ, lo que lo convierte en un aislante eléctrico bastante bueno. Si puede mantener los contaminantes fuera, sería un refrigerante ideal (otros han mencionado el alto calor específico del agua). Por otro lado, los cables probablemente (muy lentamente) comenzarían a experimentar una reacción electrolítica de algún tipo simplemente debido al voltaje aplicado, lo que pondría más iones en el agua, y aumentaría drásticamente la conductividad. - Riet


Respuestas:


Lo he hecho. No lo hagas

Configuré una computadora en una caja de acrílico con agua destilada de buena calidad y una placa madre barata como prueba, con disipadores de calor solamente (sin ventiladores / piezas móviles). Limpié el interior de la caja con alcohol isopropílico, pensando que eliminaría cualquier contaminante existente.

Dentro de un día o dos, noté que todos los contactos / piezas de metal en la placa comenzaron a oxidarse. Incluso el acero inoxidable en el caso del SSD había empezado a oxidarse. Un día más tarde, la placa madre murió. Cuando saqué la placa madre, la primera vez que se eliminó algo físicamente (sin ventiladores), una enorme nube de partículas de óxido se desprendió y convirtió el agua en un precioso color marrón.

Quédese con algo con lo que las partes metálicas puedan ser amigos, como aceite mineral.


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Y todo ese óxido se debió a la electrólisis del agua, supongo. - Ruslan
@Ruslan No lo es debido a la electrólisis del agua. Se debe al hecho de que el agua está "rogando" que los minerales se disuelvan. Es altamente undersaturated, es por eso que tiende a ser corrosivo. - cinico
El óxido requiere agua, oxígeno y calor. El agua y el calor están disponibles, y supongo que el agua estaba saturada con oxígeno desde el principio o después de manipularla. Sería interesante ver en un entorno de laboratorio si sin oxígeno todo el sistema funcionaría mejor. Aunque creo que a la larga la falta de refrigeración real y la disipación de calor podrían ser un problema, dependiendo del volumen del agua y el propósito de la computadora. - HopefullyHelpful
Heh, el oxígeno disuelto no es tu amigo, primero desionizas el agua destilada y luego la introduces en un ambiente de nitrógeno o argón. Todo el ejercicio es una pérdida de tiempo total por otras razones mencionadas por otros. - Fiasco Labs
Entonces, ¿estás diciendo que debería escribir su código en Rust? - Mehrdad


Sí lo es. Hacer funcionar una computadora en agua destilada no es un problema.
Sin embargo, mantener el agua destilada es casi imposible.

Tan pronto como los contaminantes contaminen el agua incluso en cantidades muy pequeñas, el agua comenzará a corroerse y se le darán suficientes contaminantes iónicos, el agua dejará de ser un aislante y se convertirá en un muy buen conductor.

Esto mata a la computadora.

Ahora, varias personas dirán cosas diferentes con respecto a la cantidad de tiempo que tarda el agua en contaminarse lo suficiente como para causar problemas, pero en casi todos los casos es en cuestión de semanas en entornos sellados, días abiertos.

El aceite mineral es una alternativa mucho mejor para una construcción sumergida.


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El aceite mineral tiene sus propios problemas, como ha señalado otro comentarista. Lea más sobre pro y contra antes de realizar cualquier cosa de esta naturaleza. - Ctrl-alt-dlt
Incluso si el agua se mantiene no saturada con nada, afaik H2O + O2 + Metal = Rust. El óxido probablemente tenga otras propiedades eléctricas que el Metal original, lo que podría hacer que la placa base ya no sea parte del circuito eléctrico cerrado, ya que su conexión se corta por una pared de óxido. - HopefullyHelpful
@HopefullyHelpful H2O + O2 + Metal = ¿Rust? ¡Incorrecto! Solo los metales que contienen HIERRO se oxidarán. Otros metales se corroerán también, pero ni siquiera se verán como óxido marrón ... El cobre se vuelve verde y el óxido de aluminio es blanco ... - svin83
El oxígeno no es necesario para que se oxide. La soldadura en el ánodo puede reaccionar con agua. - v7d8dpo4
Me encanta cómo dices "en casi todos los casos", que también sirve como "casos de computadora" aquí :) - Konerak


Me sorprendería mucho si realmente funcionara, incluso por un segundo. Las placas madre tienen algunas frecuencias bastante altas, y el enrutamiento de PCB está intrincadamente diseñado para minimizar la capacitancia para que realmente puedan llevar estas señales.

Es probable que cambiar el fluido que está alrededor del tablero del aire (constante dieléctrica = 1.00059) al agua (80.4) introduzca una gran cantidad de capacitancias que no fueron diseñadas y estarían fuera de la tolerancia, especialmente para canales como CPU a RAM . La capacitancia adicional simplemente no permitiría que la señal cambie lo suficientemente rápido como para poder transmitir los datos de manera confiable. Por cierto, el aceite mineral tiene una constante dieléctrica de 2.1, mucha menos capacidad que el agua, y algunas personas han tenido éxito con la inmersión en eso.

Si estuvieras haciendo esto para que puedas overclockear todo, entonces la mayor constante dieléctrica funciona en contra de eso al reducir la frecuencia máxima en la que la placa puede operar.

Las computadoras Cray no tenían casi los mismos desafíos para sumergirse, ya que la señal de frecuencia fundamental más alta en la placa era de 125MHz, y las máquinas modernas tenían ~ 4000MHz, con RAM común justo por debajo de 2000MHz, con armónicos que se extendían a> 5x los fundamentos para formar la forma de onda con precisión.

Estoy de acuerdo con los otros aquí que han notado que los metales son ligeramente solubles en agua (especialmente cobre), por lo que el agua comenzaría a volverse conductiva inmediatamente. Las diferencias de voltaje también causarían electrólisis a través del agua y se produciría H2 + O2, además de forzar a los iones a una solución acuosa.


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Bueno, a riesgo de publicar un enlace que puede quedar desactualizado: electronics.stackexchange.com/questions/56574/...  Wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Parasitic_capacitance - Keith Procter
Fluorinert tiene una constante dieléctrica de 1.9, por lo que los supercomputadores ejecutados en algo así no tendrían los problemas de capacitancia que tendrían en el agua. también este papel demuestra que las propiedades de capacitancia del aire varían mucho con la humiddad. - Chris H
Las líneas no coincidentes ya pueden ser un gran problema a 125Mhz :) Algunos de los efectos capacitivos (y resistivos) se verán reducidos, sin embargo, por la laca que está en la mayoría de las huellas de una placa base moderna; la capacitancia adicional en los pines de chip desnudos seguirá siendo, por supuesto, un problema. - rackandboneman


No puedo hablar sobre el uso del agua, pero un sistema de enfriamiento líquido se implementó hace años usando fluorinert. Esto fue hecho en el cray 2 y 3, creo. El siguiente fragmento se puede encontrar en wikipedia. Tuve la oportunidad de ver el Cray-3 corriendo en un tanque de fluorinert completamente sumergido en líquido, parecido a una pecera.

Las cartas se empacaron una encima de la otra, por lo que la pila resultante tenía solo 3 pulgadas de alto. Con este tipo de densidad no había forma de que funcionara ningún sistema convencional refrigerado por aire; había muy poco espacio para que fluyera aire entre los CI. En cambio, el sistema estaría inmerso en un tanque de un nuevo líquido inerte de 3M, Fluorinert. El líquido refrigerante se forzó lateralmente a través de los módulos bajo presión, y el caudal fue de aproximadamente una pulgada por segundo. El líquido calentado se enfrió usando intercambiadores de calor de agua enfriada y se devolvió al tanque principal. El trabajo sobre el nuevo diseño comenzó en serio en 1982, varios años después de la fecha de inicio original.


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Si quieres hacer esto con tu propia PC, es posible. Pero te aconsejo que encuentres una fuente de fluorinert reciclado, el material es extremadamente costoso. - Jules
Fluorinert también es útil si quieres enviar a Ed Harris al fondo del océano. - hobbs
Algo un poco más moderno es Novec, que es un producto 3M. Se usa para todo, desde supresión de incendios (donde el agua dañaría el equipo) hasta limpieza de equipos electrónicos. A diferencia del petróleo, que puede generar problemas si necesita cambiar el hardware, no se pegará a su hardware. Se usa en algunos refrigeradores de CPU (refrigeración "por agua") y he visto una pantalla en uno de sus sitios donde un teléfono móvil normal estaba sumergido y en pleno funcionamiento, lo que le permite enviar mensajes de texto o llamarlo. - Baldrickk
Algunos modelos de la ETA-10 sumergieron la CPU en nitrógeno líquido. El nitrógeno es fácil de obtener. Solo necesitas una buena manera de enfriarlo lo suficiente - Theodore Norvell


Parecería que el agua pura no causaría ningún problema eléctrico debido a sus propiedades aislantes, y además se sugiere que se desea agua desionizada, pero los problemas que surgen se deben solo en parte a la introducción de contaminantes (por ejemplo, minerales, sales, metales, etc.). etc.). Incluso si pudiera garantizar que ningún contaminante ingrese al agua, los problemas son inevitables debido a la autoionización de agua. El agua neutral no permanece neutral.


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tener un circuito eléctrico sin aislamiento funcionando en agua también lo ionizará rápidamente ... - svin83
@ svin83 Seguro que sí. Básicamente tienes un montón de cátodos y ánodos en el agua. - benJephunneh
@ svin83: Solo si excede 1.23V. DDR4 funciona a 1.2V y es seguro, pero PCI-e causa problemas. - MSalters
@MSalters: ¿Le interesa explicar por qué tiene que superar 1.23V para convertirse en un problema? - svin83
@ svin83: 1.23 voltios es el voltaje necesario para electrolizar agua en hidrógeno y oxígeno. Significa que no solo tiene autoionización de 2 * H2O => H3O + & OH-, sino que también obtiene todos los iones del proceso de electrólisis. - MSalters


Como el agua (junto con el oxígeno que siempre está en el agua, tomado del aire hasta cierto equilibrio) podría corroer las partes metálicas, debe evitar que las partes metálicas entren en contacto directo con el agua.

Esto se puede hacer pintando los componentes con un acabado resistente al agua. Para este fin, existen varios recubrimientos que protegen los componentes eléctricos del agua. Aunque estas pinturas son para rocío ocasional, algunas funcionan bastante bien para una inmersión total.

Solo tiene que asegurarse de que su acabado no rompa los contactos necesarios (simplemente rocíe pintura después de conectar todos los enchufes necesarios) y no deje de enfriar (por ejemplo, mantenga la pintura fuera del disipador de calor de la CPU o lije hasta una capa muy fina ahí).

Si bien algunas pinturas especiales elogiadas no parecen brindar una protección a largo plazo (ver aquí: http://hackaday.com/2013/12/26/neverwet-on-electronics/ ), aerosoles de plástico más simples o pinturas de resina a base de epoxy pueden hacer si la capa es lo suficientemente gruesa.


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H2O   

no conduce electricidad, sin embargo, el agua destilada se parece más a

H2O  <-> H20 + H + OH

En realidad, el% de los iones es realmente bajo

solo 10 ^ -7

Entonces, cada 10.000,000 de moléculas de agua también tienen H y un OH ion. (Si recuerdo corregir mis estudios sobre el pH, en caso de que me equivoque solo hágamelo saber que actualizaré algún libro o miraré Wikipedia)

pero suficiente para causar problemas en el largo / corto plazo (dependiendo de la intensidad de los campos actuales y magnéticos)

Y aquí solo necesita un diferencial mínimo de potencial para hacer que el agua esté sujeta a electrólisis, por lo tanto, los iones se extraerán del agua gracias al campo magnético y reaccionarán con las partes metálicas.

Así que en realidad tienes iones dentro del agua que aún pueden cargar (y electricidad, incluso si las corrientes son bajas), y a pesar de que cualquier campo magnético, incluso mínimo, hará que los iones se separen del agua y ataquen cualquier parte metálica (porque también partes en diferentes metales actúan como catode-ánodo)

En realidad, el agua es corrosiva para metales incluso sin corrientes (técnicamente los metales crearán una corriente incluso si no están conectados a una fuente de alimentación), pero la corriente puede acelerar / mitigar la corrosión (por supuesto, dado que las partes de la computadora no están diseñadas para eso) Es probable que una parte de la computadora proporcione la corriente exacta para contrarrestar la corrosión y, por lo tanto, se corroerá.


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El ion positivo es en realidad H3O +; no hay iones de hidrógeno libres en el agua. Eso hace una gran diferencia aquí porque el ion H3O + es mucho más grande y más pesado que un ion H +, y un conductor mucho peor. Y el pH = 7.0 es para agua pura a temperatura ambiente; el calentamiento causa bastante ionización extra. - MSalters
Gracias, sospeché que estaba recordando eso de una manera incorrecta (6 años desde el último examen de química XD) - GameDeveloper
Todos esos conductores sin aislamiento se convertirán en ánodos y cátodos tan pronto como la placa esté en contacto con el agua, por lo que la ionización solo acelerará sin importar cuán pura sea su agua ... Siempre habrá impurezas ... La placa madre y todos los demás componentes SON impurezas también ... A menos que primero los limpie completamente ... La pasta térmica, los residuos de la fabricación, las huellas dactilares, el polvo, etc. también contaminarán el agua. y diferentes metales en el agua, varios de ellos conduciendo electricidad ... NO DADOS. - svin83
También hay pequeñas cantidades de deuterio y tritio en el agua. ¿Hay alguna posibilidad de que la plataforma se convierta en una bomba atómica si funcionó lo suficiente? :-) - fixer1234