Công nghệ làm mát ống dẫn nhiệt siêu nhẹ bằng mao dẫn

Ống dẫn nhiệt điều khiển bằng mao dẫn, do thiết kế đơn giản, chi phí thấp, thiết kế linh hoạt và khả năng tản nhiệt tốt, có thể là giải pháp phổ biến nhất cho các linh kiện vi điện tử quản lý nhiệt hiện đại. Trong điện thoại thông minh và máy tính xách tay, thiết kế hình ống phổ biến được làm phẳng để nén thêm. Nguyên lý của ống dẫn nhiệt là truyền nhiệt dư thừa phát ra từ các linh kiện vi điện tử thông qua quá trình chuyển đổi nhiệt tiềm ẩn của chất lỏng làm việc trong buồng chân không. Đầu lạnh và nóng của cấu trúc vỏ đóng vai trò tương ứng là thiết bị bay hơi và bình ngưng, trong khi chức năng của phần giữa là cung cấp các kênh cho (i) dòng hơi (từ đầu nóng đến đầu lạnh) và (ii) dòng ngưng tụ ( từ đầu lạnh đến đầu nóng) thông qua hoạt động mao dẫn qua cấu trúc bấc qua vùng rỗng trung tâm. Ở giữa, hơi nước và nước ngưng chảy ngược chiều nhau, được ngăn cách bởi bề mặt tiếp xúc tự do do lực căng bề mặt của dòng chảy gây ra. Mục tiêu thiết kế của ống dẫn nhiệt là giảm nhiệt độ hoạt động của các bộ phận gắn với thiết bị bay hơi bằng cách cho phép nhiệt truyền dọc theo ống dẫn nhiệt và tiêu tán ở đầu bình ngưng.

Mới đây, Giáo sư Kiju Kang đến từ Đại học Quốc gia Chonnam, Hàn Quốc đã đạt được tiến bộ mới nhất về giải pháp nhiệt cho hệ thống làm mát điện tử. Ống dẫn nhiệt điều khiển bằng mao dẫn là giải pháp nhiệt hiệu quả cho hệ thống làm mát điện tử nén, cung cấp giải pháp tản nhiệt ống dẫn nhiệt siêu nhẹ cho các ứng dụng di động. Trong nghiên cứu này, lớp vỏ bao bọc quá trình chuyển pha của chất lỏng làm việc được hình thành bởi độ dày ~ 40 μ Được chế tạo bằng cách mạ hóa học m. Ngoài ra, cấu trúc bấc vận chuyển chất ngưng tụ đến nguồn nhiệt thông qua các mao quản cũng được mạ hóa học lên bề mặt bên trong của vỏ, tạo thành lớp vi xốp dày 100 μM.

Cấu trúc bấc này được siêu thấm nước tuần tự bằng cách tạo thành màu đen có kết cấu nano trên lớp bấc vi xốp. Mật độ hiệu quả của ống dẫn nhiệt siêu nhẹ (UHP) nguyên mẫu của chúng tôi, dùng làm thước đo trọng lượng nhẹ, cho thấy rằng trung bình, các sản phẩm thương mại cùng loại có lõi đồng thiêu kết có kích thước bên ngoài tương tự đã giảm trọng lượng đi 73% (ví dụ: khoảng 2,7 g so với ~10,0 g), đồng thời mang lại khả năng tản nhiệt tương đương. Ngoài ra, nhờ có thêm khả năng tản nhiệt của vỏ tường siêu mỏng và lõi đèn, uHP hoạt động với nhiệt độ dàn bay hơi giảm 25%.