Szybsze procesory to nadmiar ciepła, wyjący wentylator komputera i mnóstwo kłopotów. Być może ten problem wkrótce rozwiąże zjawisko podpatrzone przez naukowców u cykad.
85,4 stopni Celsjusza: tyle czasami osiąga procesor w moim komputerze. Położony na udach zamienia się wtedy w kaloryfer, by po chwili stać się startującym odrzutowcem. Na pewno znacie ten problem, który jest zmorą nowoczesnych, szybkich komputerów.
Komora parowa ochłodzi procesory i baterie
Jak możemy przeczytać w opisie eksperymentu opublikowanym kilka dni temu w Applied Physics Letters, nowa technologia wykorzystuje komorę parową zbudowaną z ułożonych równolegle superhydrofilowych i superhydrofobowych powierzchni połączonych ze sobą uszczelką próżniową. Pokrywający „sufit” materiał można porównać do porowatej gąbki, która gromadzi i rozprowadza wodę. „Podłoga” to, tak jak skrzydła cykady, płaszczyzna silnie odpychająca wodę. Kiedy komorę umieścimy na pracującym procesorze czy (w przyszłości) otoczymy nią nagrzewające się ogniwa akumulatorów to wraz z pojawieniem się ciepła rozpocznie się cyklinie powtarzający się proces.
Pod wpływem wzrostu temperatury zgromadzona w „gąbce” woda zaczyna parować i przemieszcza się w stronę zimniejszego dna komory. Tu ulega skropleniu, a silnie hydrofobowa powierzchnia sprawia, że małe krople łączą się w większe i są „katapultowane” z powrotem w stronę gorącego sufitu.
Choć tego nie widać, to komponenty elektroniczne nie nagrzewają się równomiernie. Powstają w nich często trudno do przewidzenia gorące punkty. Ich precyzyjne chłodzenie jest co prawda obecnie możliwe, ale trzeba z góry założyć gdzie będą się one tworzyć. Poza tym takie systemy chłodzące wymagają skomplikowanych układów cyfrowych do zarządzania całym procesem.
Komora parowa, wykorzystująca efekt cykady robi to w naturalny sposób. Woda paruje tylko tam gdzie znajdują się gorące punkty i tylko te miejsca są chłodzone przez skaczące krople.
Zespół inżynierów pod kierownictwem profesora Chuan-Hua Chena zwraca też uwagę na kolejną zaletę podpatrywania świata natury. W przeciwieństwie do stosowanych w elektronice ciepłowodów, pomysł amerykańskich naukowców działa tak samo efektywnie bez względu na to jak jest ustawiony w przestrzeni. Krople równie dobrze „katapultują”, gdy komora parowa znajduje się w pozycji pionowej, poziomej czy też chłodzony element zostanie odwrócony o 180 stopni.
Źródło i film: Duke University, Applied Physics Letters