Công nghệ làm mát đi-ốt nhiệt cầu nối

Gần đây, các nhà nghiên cứu từ Trường Kỹ thuật Cơ khí tại Virginia Tech ở Hoa Kỳ đã sử dụng nguyên lý dẫn nhiệt hai pha Buồng hơi để phát triển Điốt nhiệt dạng giọt cầu nối phẳng, có hiệu ứng dẫn nhiệt gấp 100 lần so với nguyên bản. Nhóm Boreyko hy vọng rằng các đặc tính truyền nhiệt một chiều của diode nhiệt dạng giọt cầu phẳng sẽ giúp đạt được khả năng quản lý nhiệt thông minh của các thiết bị điện tử, máy bay và tàu vũ trụ, đồng thời có thể đóng vai trò là phương pháp mới để quản lý nhiệt của trung tâm dữ liệu và thiết bị không gian.

Nhóm Boreyko đã tạo ra một diode nhiệt sử dụng hai tấm đồng trong môi trường kín, cách nhau một khe nhỏ. Tấm đầu tiên sử dụng cấu trúc bấc để giữ nước, trong khi tấm còn lại được phủ một lớp chống thấm nước (kỵ nước). Nước trên bề mặt bấc được làm nóng và bay hơi thành hơi. Khi hơi nước đi qua những khe hở hẹp, nó nguội đi và ngưng tụ thành những giọt nước ở phía kỵ nước. Khi những giọt nước này trở nên đủ lớn để "đóng" các khoảng trống, chúng sẽ bị hút trở lại lõi hút và quá trình lại bắt đầu.

Trong các ứng dụng thực tế, nguyên lý dẫn nhiệt nhanh một chiều của điốt nhiệt dạng giọt cầu phẳng cũng giống như nguyên lý của ống dẫn nhiệt dạng tấm phẳng (còn được gọi là Buồng hơi), có thể bao phủ nguồn nhiệt của các thiết bị điện tử như chip CPU, một cách nhanh chóng. loại bỏ nhiệt, tránh tích tụ nhiệt trên chip vượt quá giới hạn nhiệt độ hoạt động và đảm bảo hoạt động an toàn của các thiết bị điện tử.

Nhiệt được truyền vào tấm hấp thụ nước đối diện với tấm kỵ nước, hơi nước ngưng tụ trên tấm kỵ nước và nhảy lên và kết tụ trên bề mặt siêu kỵ nước. Các giọt nước che phủ các khoảng trống và bị tấm lõi hấp thụ chất lỏng hút lại, duy trì quá trình truyền nhiệt hai pha không bị gián đoạn. Nếu nguồn nhiệt nằm ở phía kỵ nước thì thiết bị này sẽ không tạo ra hơi nước do nước vẫn bị giữ lại trong lõi hút. Đó là lý do tại sao thiết bị này chỉ có thể dẫn nhiệt theo một hướng.