استفاده از آب جوش برای خنک شدن در ژاپن!
یک روش جدید با استفاده از آب جوش برای خنک کردن وسایل الکترونیکی با افزایش عملکرد ۷ برابری ابداع شده است.
به گزارش خبرآنلاین، محققان ژاپنی هندسه میکروکانال را با ساختارهای مویرگی ترکیب کرده‌اند تا رکورد عملکردی را ثبت کنند و راه را برای پیشرفت در الکترونیک و فناوری پایدار هموار کنند.
به نقل از ایسنا، قانون مور(Moore) به چندین دهه پیشرفت در الکترونیک دامن زده است و تراشه‌ها را کوچکتر و قدرتمندتر می‌کند، اما این کوچک‌سازی هزینه‌ای نیز دارد. گرمای بیشتر در فضای کمتر، روش‌های خنک‌کننده فعلی را محدود می‌کند.
محققان مؤسسه علوم صنعتی در دانشگاه توکیو برای مقابله با این مشکل رو به رشد، یک روش خنک‌کننده جدید برای ریزتراشه‌ها توسعه داده‌اند.
تجدید نظر در خنک سازی با کوچک شدن تراشه‌ها
امروزه یکی از مؤثرترین روش‌های خنک کننده، از میکروکانال‌های تعبیه شده در تراشه برای گردش آب و حذف گرما استفاده می‌کند، اما این رویکرد توسط گرمای محسوس آب که میزان انرژی قابل جذب قبل از جوشیدن است، محدود می‌شود. در مقایسه، گرمای نهان آزاد شده در حین جوشش تقریباً هفت برابر بیشتر است و پتانسیل خنک کنندگی بسیار بیشتری را ارائه می‌دهد.
اگرچه این روش مؤثر است، اما توسط گرمای محسوس آب که انرژی لازم برای افزایش دما بدون تغییر حالت است، محدود می‌شود. در مقایسه، گرمای نهان جذب شده در طول جوشش یا تبخیر حدود هفت برابر بیشتر است و پتانسیل خنک‌سازی بسیار بیشتری را ممکن می‌سازد.
به گفته محققان، بهره‌برداری از گرمای نهان آب باعث خنک‌سازی دو حالتی می‌شود که منجر به بهبود قابل توجهی در راندمان اتلاف گرما می‌شود.
تحقیقات قبلی نوید خنک‌سازی دو حالتی را نشان داده است، اما به چالش‌هایی نیز اشاره کرده است که عمدتاً در مدیریت جریان حباب بخار پس از گرمایش است. بنابراین، برای به حداکثر رساندن راندمان انتقال حرارت، عواملی مانند طراحی میکروکانال، کنترل جریان دو حالتی و مقاومت جریان باید بهینه شوند.
استفاده از کانال‌های میکروسیال سه‌بعدی برای بهبود کارایی
این تحقیق یک سیستم خنک‌کننده آب ابتکاری را ارائه می‌کند که کانال‌های میکروسیال سه‌بعدی، ساختارهای مویرگی و یک لایه توزیع چند ظرفیتی و چند لایه را در خود جای داده است. این تیم هندسه‌های مختلف مویرگی را برای ارزیابی عملکرد آنها در شرایط مختلف طراحی و آزمایش کردند.
