טכנולוגיית קירור דיודה תרמית ברידג'ינג-טיפות

לאחרונה, חוקרים מבית הספר להנדסת מכונות בווירג'יניה טק בארצות הברית השתמשו בעקרון מוליכות תרמית דו-פאזי של Vapor Chamber כדי לפתח דיודה תרמית של טיפת גישור מישורית, בעלת אפקט מוליכות תרמית פי 100 מזו של המקור. צוות Boreyko מקווה שמאפייני העברת החום החד-כיוונית של דיודה תרמית טיפת הגשר המישורית יסייעו להשיג ניהול תרמי מושכל של מכשירים אלקטרוניים, מטוסים וחלליות, ויוכלו לשמש כשיטה חדשה לניהול תרמי של מרכזי נתונים וציוד חלל.

Bridging-Droplet Thermal Diode cooling

צוות Boreyko יצר דיודה תרמית באמצעות שתי לוחות נחושת בסביבה אטומה, מופרדים על ידי פער קטן. הלוח הראשון מאמץ מבנה פתיל לשמירה על מים, בעוד הלוח השני מצופה בשכבה עמידה למים (הידרופובית). המים על פני הפתיל מתחממים ומתאדים לאדים. כאשר הקיטור עובר דרך מרווחים צרים, הוא מתקרר ומתעבה לטיפות מים בצד ההידרופובי. כאשר טיפות המים הללו הופכות לגדולות מספיק כדי "לסגור" את הרווחים, הן נשאבות חזרה לליבת היניקה, והתהליך מתחיל מחדש.

Thermal Diode cooling

ביישומים מעשיים, העיקרון של הולכת חום חד-כיוונית מהירה של דיודות תרמיות טיפות גישור מישוריות זהה לזה של צינורות חום פלטה שטוחה (הידועה גם בשם Vapor Chambers), שיכולה לכסות את מקור החום של מכשירים אלקטרוניים כגון שבבי CPU, במהירות. הסר חום, הימנע מהצטברות חום בשבב החורגת ממגבלת טמפרטורת הפעולה, והבטח את הפעולה הבטוחה של מכשירים אלקטרוניים.

vapor chamber working principle

חום מופעל על הצלחת סופגת המים שממול ללוח ההידרופובי, והקיטור מתעבה על הלוח ההידרופובי וקופץ ומתאגרף על פני השטח הסופר-הידרופוביים. טיפות המים מכסות את הרווחים ונשאבות לאחור על ידי לוחית הליבה סופגת הנוזלים, תוך שמירה על העברת חום דו-פאזית ללא הפרעה. אם מקור החום ממוקם בצד ההידרופובי, התקן זה לא יפיק אדים מכיוון שהמים עדיין כלואים בליבת היניקה. זו הסיבה שהמכשיר הזה יכול להוליך חום רק בכיוון אחד.

Bridging-Droplet Thermal Diode

אולי גם תרצה

שלח החקירה