محققان ژاپنی هندسه میکروچان را با ساختارهای مویرگی ترکیب کرده اند تا یک رکورد رکورد را ضبط کنند و راه را برای پیشرفت در الکترونیک و فناوری پایدار هموار کنند.
قانون مور برای چندین دهه در الکترونیک داشته است و تراشه ها را کوچکتر و قدرتمندتر می کند ، اما هزینه های کم نیز دارد. گرمای بیشتر در فضای کمتر روشهای خنک کننده فعلی را محدود می کند.
محققان انستیتوی علوم صنعتی دانشگاه توکیو روش خنک کننده جدیدی را برای مناطق میکرومرومتروپولیتیک برای مقابله با این مشکل در حال رشد تهیه کرده اند.
تجدید نظر در خنک کننده با کوچک کردن تراشه ها
امروز یکی یکی از موثرترین روشهای خنک کننده از میکروچالهایی استفاده می کند که در گردش آب و از بین بردن گرما تعبیه شده است. با این حال ، این روش با گرمای آب مادی محدود است ، که انرژی جذب قبل از پخت و پز است. در مقایسه ، گرمای مخفی در هنگام پخت و پز حدود هفت برابر بیشتر است و پتانسیل خنک کننده بسیار بیشتری را ارائه می دهد.
اگرچه این روش مؤثر است ، اما با گرمای آب مادی که انرژی لازم برای افزایش دما بدون تغییر وضعیت است ، محدود است. در مقایسه ، گرمای پنهان جذب شده در هنگام پخت و پز یا تبخیر تقریباً هفت برابر بیشتر است و پتانسیل خنک کننده را امکان پذیر می کند.
به گفته محققان ، استفاده از گرمای پنهان آب منجر به دو شرط می شود که منجر به بهبود قابل توجهی در کارآیی از دست دادن گرما می شود.
امتحانات قبلی خنک کننده دو روش را نشان داده است ، اما همچنین چالش هایی را ذکر کرده است که عمدتاً در مورد جریان حباب بخار پس از گرمایش اعمال می شود. به منظور به حداکثر رساندن کارآیی انتقال حرارت ، عواملی مانند طراحی میکروکانال ، کنترل دو برابر برق و جریان باید بهینه شوند.
برای بهبود عملکرد از کانال های میکروسیت های سه بعدی استفاده کنید
این مطالعه یک سیستم خنک کننده آب نوآورانه ارائه می دهد که میکروسیت های سه بعدی ، ساختارهای مویرگی و لایه ای از توزیع چند منظوره و چندگانه را در نظر می گیرد. این تیم هندسه های مختلف مویرگی را برای ارزیابی عملکرد خود در شرایط مختلف طراحی و آزمایش کرده است.
نتایج نشان داد که هم هندسه میکروچیانال که جریان یخچال را هدایت می کند ، و همچنین کانال های چند کاسه ای که توزیع خنک کننده را تنظیم می کنند ، بر عملکرد حرارتی و هیدرولیکی سیستم تأثیر می گذارد.
به گفته محققان ، ضریب عملکرد (COP) ، که سرمایش مفید برای انرژی ورودی مورد نیاز را اندازه گیری می کند ، به 1 رسیده است ، که نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در روشهای خنک کننده معمولی است.
این تیم معتقد است که طراحی در دستگاه های الکترونیکی قدرتمند می تواند امکانات جدیدی را برای مدیریت حرارتی ارائه دهد که برای توسعه بیشتر فناوری نسل بعدی ضروری است.
علاوه بر این ، سیستم با استفاده از حالت سیال برای از دست دادن گرما از طریق همرفت ، پتانسیل عملکرد منفعل را دارد که نیاز به مکانیسم پمپ را از بین می برد.
بنابراین ، این فناوری کاربردهای گسترده ای فراتر از الکترونیک ، از جمله لیزرها ، ردیاب های نوری ، LED های DDی دارای سیستم ها و سیستم های رادار و همچنین در صنایع خودرو و حمل و نقل هوایی است.
دانشمندان خاطرنشان كردند كه این تحقیق ، از آنجا كه دستگاه های الکترونیکی با كار بالا قوی تر و جمع و جور هستند ، می توانند به طور قابل توجهی كارآیی دستگاه را افزایش دهند و در عین حال با بهبود مدیریت حرارتی ، بی طرفی كربن را بهبود بخشند.
۵۸۵۸