بال جیرجیرک برای خنک سازی تراشه‌های الکترونیکی

کلیک: در نگاه اول شاید این موضوع به نظر کذب بیاید، اما راهکار جدید با تمرکز ویژه بر نقاطی از مولفه‌های الکترونیکی که دمای بیشتری دارند، علاوه بر خنک‌سازی پیوسته با بهره‌وری بالا می‌تواند عملکرد بالای سخت‌افزار را نیز تضمین کند. در این تکنولوژی خنک سازی از قطرات آب افتان و خیزان برای خنک‌ کردن مؤلفه‌های الکترونیکی استفاده می‌شود. ژورنال Applied Physics Letters بطور مفصل به این تکنولوژی پرداخته است، این راهکار با الگوبرداری از ساختار بال‌های آب ‌گریز جیرجیرک‌ طراحی گردیده و سپس توسعه یافته است. بطور طبیعی بال‌ جیرجیرک به نحوی طراحی شده که وقتی دو قطره‌ی کوچک آب به آن‌ برخورد می‌کنند تبدیل به قطره‌ای بزرگ‌تر می‌شوند. این تغییر باعث می شود تا انرژی اندکی آزاد گردد که برای جدا شدن آب و گرد و غبار از سطح بال های جیرجیرک کافی خواهد بود، به تعبیر ساده تر بال های جیرجیرک قابلیت نظافت خودکار دارند. محققان از این مسئله الگوبرداری کردند و موفق به ساخت تکنولوژی برای حذف گرما از سطح تجهیزات الکترونیکی شدند.

از آنجایی که نمی توان بر روی مدارهای الکترونیکی آب ریخت، محققان یک محفظه بخار را طراحی کردند که می‌تواند بر روی سیستم‌ها و تراشه‌های الکترونیکی قرار داده شود. قطرات آب به سطح آبگریز برخورد کرده و به یکدیگر می پیوندند، در نتیجه قطرات بزرگتری را درست می کنند که هنگام جدا شدن از سطح گرما را نیز منتقل می کند. در مرحله ی بعد آب توسط سقف اسفنجی جذب گردیده و فرآیند دوباره تکرار می شود. نکته حائز اهمیت در این راهکار جدید این است که این سیستم به‌طور اتوماتیک نقاط داراب حرارت بیشتر را در مؤلفه‌های الکترونیکی هدف قرار می دهد؛ به عبارت ساده تر نقاط گرم‌تر اولین مناطقی خواهند بود که تراکم بخار در آن‌ها به منظور خنک سازی انجام می شود. برخلاف مکانیسم‌های خنک‌سازی موجود، سیستم فوق قابلیت خنک‌ سازی همزمان افقی و عمودی را داشته که این امر منجر به بهره وری بیشتر خواهد شد. چوان هو چن، نویسنده ی نتایج آزمایش و همچنین یکی از پرفسورهای این طرح، در این باره گفت: لوله‌های مسطح انتقال گرما، صرفا در قالب انتقال افقی گرما کاربرد دارند به همین دلیل سازوکار انتقال عمودی گرما برای آنها در نظر گرفته نشده است. در راهکار خنک سازی جدیدی که ما طراحی کرده‌ایم، این محدودیت رفع شده و انتقال گرما در همه ی جهات به خوبی صورت می‌گیرد. چن معتقد است که تکنولوژی جدید با سیستم‌های خنک‌سازی تجاری قابل رقابت است، ولی برای تکامل هنوز راه زیادی را پیش‌ رو دارد تا بتواند به مرحله‌ی بهره برداری طولانی مدت برسد.