Mühendisler, cicadas kanatlarını temizleyen aynı fiziksel fenomeni kullanarak yüksek performanslı elektronik alanlarındaki sıcak noktaları soğutmak için bir teknoloji geliştirdi.
Su damlacıkları birleştiğinde, yüzey alanındaki azalma az miktarda enerjinin serbest bırakılmasına neden olur. Altındaki yüzey suyunu itecek kadar hidrofobik olduğu sürece, bu enerji birleşmiş damla sıçramasını atmak için yeterlidir.
Cicada’nın kanatlarında bu olay, damla kirlerini, kir ve artık parçacıkları yakalamak ve uzaklaştırmak için yönlendirir. Duke Üniversitesi ve Intel Corporation’daki mühendisler tarafından yaratılan yeni soğutma teknolojisinde damlacıklar, elektroniklerin en çok ihtiyaç duyduğu yerlerde soğutma sağlamak için sıcak noktalara atlıyor.
Sonuçlar, 3 Nisan 2017’de Applied Physics Letters dergisinde çevrimiçi olarak yer almaktadır .
Duke’daki makine mühendisliği ve malzeme profesörü Doçent Chuan-Hua Chen “Sıcak nokta soğutma, yüksek performanslı teknolojiler için çok önemlidir” dedi. Atık ısı sökülemezse, bilgisayar işlemcileri ve güç elektronikleri iyi performans göstermez Daha iyi soğutma sistemi, daha hızlı bilgisayarlara, daha uzun ömürlü elektroniklere ve daha güçlü elektrikli araçlara olanak tanır. ”
Yeni teknoloji, sünger benzeri bir tavan ile süper-hidrofobik bir zeminden yapılmış bir buhar odasına dayanıyor. Çalışma elektroniklerinin altına yerleştirildiğinde, tavanda sıkışan nem, ortaya çıkan sıcak noktaların altında buharlaşır. Buhar, elektroniğin yanında ısı da alarak zemine doğru kaçar.
Pasif soğutma yapıları cihazın tabanına entegre edildikten sonra ısıyı uzaklaştırarak su buharının damlacık haline gelmesine neden olur. Büyüyen damlacıklar birleştikçe doğal olarak hidrofobik zeminden atlayıp sıcak noktanın altındaki tavana geri yüklenir ve süreç kendiliğinden tekrarlanır. Bu, yerçekiminden bağımsız olarak ve yönlendirmeden bağımsız olarak, cihaz başaşağı olsa bile olur.
Teknolojinin mevcut soğutma tekniklerine kıyasla birçok avantajı vardır. Küçük buzdolapları olarak işlev gören termoelektrik soğutucular, rasgele sıcak nokta lokasyonlarını hedefleyemez, bu da geniş alanlar için onları verimsiz hale getirir. Diğer yaklaşımlar, hareketli sıcak noktaları hedefleyebilir, ancak ek güç girdileri gerektirir; bu da verimsizliğe neden olur.
Atlama damlacık soğutma teknolojisi ayrıca dikey ısı kaçışı için yerleşik bir mekanizmaya sahiptir ve bu da bugünkü ısı dağılımı üzerinde ısıyı daha çok tek bir düzlemde dağıtan büyük bir avantaj oluşturmaktadır.
“Bir örnek olarak, taşkınlardan kaçınmak için yağmurun geniş bir alana yayılması yararlı ancak toprak zemiyse, suyun kaçması için dikey bir yol yok ve sel kaçınılmaz” dedi. “Düz plakalı ısı boruları, yatay yayılımlarında dikkat çekici olmakla birlikte, ısıyı dağıtmak için dikey bir mekanizma içermiyor. Atlama damlacığı teknolojisi, bu teknolojik boşluğa dikey bir ısı yayma mekanizması ile hitap ediyor ve tüm mevcut en iyi ısı yayıcıları yenmek için bir yol açıyor. Yönergeler. ”
Chen’in atlama damlacıkları bugünün soğutma teknolojileri ile rekabet edebilmek için yapılacak çok iş var. Temel zorluk, uzun süre yüksek ısı buharı ile çalışan uygun malzemeleri bulmaktır. Ancak Chen iyimser kaldı.
Chen, “Sistemi en azından bir bakır ısı yayıcı, en popüler soğutma çözümü ile karşılaştırılabilir bir noktaya getirmek bize birkaç yıl veriyor” dedi. Diyerek şöyle devam etti: “Ancak şimdi ilk kez endüstri standartlarını yenmek için bir yol görüyorum.”
Kaynak:
Duke Üniversitesi