Команда дослідників Токійського університету розробила нову систему охолодження, яка використовує зміну фаз води для ефективного відведення тепла. За інформацією SciTech Daily, при переході води з рідкого стану в газоподібний (тобто при кипінні) вона поглинає в сім разів більше енергії, ніж при звичайному проточному охолодженні, що дає можливість значно ефективніше охолоджувати електроніку.
Класичне водяне охолодження базується на так званому sensible heat — кількості тепла, яку вода може поглинути до моменту закипання. Але latent heat — енергія, яку поглинає вода під час фазового переходу в пару, майже в сім разів вища. Саме її використання дає можливість досягти рекордної ефективності.
Попередні дослідження продемонстрували потенціал двофазного охолодження, але виникали труднощі з рухом пари вузькими мікроканалами, що стримувало практичне застосування.
Дослідники з Токіо вирішили цю проблему, створивши тривимірну мікрофлюїдну структуру з капілярними каналами та шаром-розподільником (manifold). Вони експериментували з різними геометріями капілярів і вивчали вплив кожної конструкції на гідравлічні й теплові характеристики системи.
Що таке 3D-мікрофлюїдні канали?
Це об’ємні мікромасштабні трубки, вбудовані у тверді матеріали (наприклад, кремнієву підкладку чипа), якими циркулює охолоджувальна рідина або пара. Завдяки тривимірному розміщенню (у кількох шарах) вони забезпечують ефективне, компактне і точне охолодження, особливо в місцях із найвищим тепловиділенням.
Результат: новий рекорд продуктивності
Коефіцієнт продуктивності (COP), тобто співвідношення між корисним охолодженням і затраченими ресурсами, сягнув 105. Це вдесятеро ефективніше, ніж у систем однофазного охолодження.
За словами авторів, система дасть можливість створювати компактні, енергоефективні, потенційно пасивні системи охолодження, які не потребують помп, вентиляторів чи спеціальних охолоджувальних рідин.
Результати також можуть мати застосування у високопродуктивній обчислювальній техніці, лазерах, світлодіодах, радарах, а також в автомобільній та аерокосмічній промисловості. Ця технологія має потенціал підтримувати вуглецеву нейтральність завдяки меншому енергоспоживанню.
Раніше ми повідомляли, що дослідники із Шеньчженьського університету MSU-BIT стверджують, що розробили новий обчислювальний алгоритм, який може значно підвищити ефективність перидинаміки (PD). Новий метод підвищує продуктивність до 800 разів, прискорюючи швидкість моделювання великого матеріалу.
Читайте також на ProIT, скільки важить наша цифрова реальність.
Підписуйтеся на ProIT у Telegram, щоб не пропустити жодної публікації!
