Technologia chłodzenia diodą termiczną Bridge-Droplet
Niedawno badacze ze Szkoły Inżynierii Mechanicznej w Virginia Tech w Stanach Zjednoczonych wykorzystali zasadę dwufazowej przewodności cieplnej w komorze parowej do opracowania planarnej mostkującej diody termicznej kropelkowej, która ma 100-krotnie większą przewodność cieplną niż oryginał. Zespół Boreyko ma nadzieję, że jednokierunkowa charakterystyka przenoszenia ciepła przez planarną diodę termiczną z kropelkami mostka pomoże w osiągnięciu inteligentnego zarządzania temperaturą w urządzeniach elektronicznych, samolotach i statkach kosmicznych oraz może służyć jako nowa metoda zarządzania ciepłem w centrach danych i sprzęcie kosmicznym.
Zespół Boreyko stworzył diodę termiczną, wykorzystując dwie miedziane płytki w szczelnym środowisku, oddzielone małą szczeliną. Pierwsza deska ma strukturę knota zatrzymującą wodę, natomiast druga deska jest pokryta wodoodporną (hydrofobową) warstwą. Woda na powierzchni knota jest podgrzewana i odparowuje, tworząc parę. Para przechodząca przez wąskie szczeliny ochładza się i skrapla w kropelki wody po stronie hydrofobowej. Kiedy kropelki wody staną się wystarczająco duże, aby „zamknąć” szczeliny, są zasysane z powrotem do rdzenia ssącego i proces rozpoczyna się od nowa.
W praktycznych zastosowaniach zasada szybkiego jednokierunkowego przewodzenia ciepła przez planarne mostkujące diody termiczne z kropelkami jest taka sama, jak w przypadku płaskich rurek cieplnych (znanych również jako komory parowe), które mogą szybko pokryć źródło ciepła urządzeń elektronicznych, takich jak chipy procesora usuwaj ciepło, unikaj gromadzenia się ciepła na chipie przekraczającego limit temperatury roboczej i zapewniaj bezpieczną pracę urządzeń elektronicznych.
Ciepło jest doprowadzane do płyty pochłaniającej wodę znajdującej się naprzeciwko płyty hydrofobowej, a para skrapla się na płycie hydrofobowej, a następnie przeskakuje i aglomerauje na powierzchni superhydrofobowej. Krople wody pokrywają szczeliny i są zasysane z powrotem przez pochłaniającą ciecz płytę rdzenia, utrzymując nieprzerwany dwufazowy transfer ciepła. Jeśli źródło ciepła znajduje się po stronie hydrofobowej, urządzenie to nie będzie wytwarzać pary, ponieważ woda nadal będzie uwięziona w rdzeniu ssącym. Dlatego to urządzenie może przewodzić ciepło tylko w jednym kierunku.
