ארה"ב: מהנדסים באוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו פיתחו טכנולוגיית קירור אידוי חדשה שיכולה לשפר את יעילות האנרגיה של מרכזי נתונים ואלקטרוניקה עתירת עוצמה.
הרעיון משתמש בממברנת סיבים זולה עם רשת של נקבוביות זעירות המחוברות זו לזו, אשר מושכות נוזל קירור על פני השטח שלה באמצעות פעולה נימית. כאשר הנוזל מתאדה, הוא מסיר ביעילות חום מהאלקטרוניקה שמתחתיה ללא צורך באנרגיה נוספת. הממברנה יושבת על גבי מיקרו-תעלות מעל האלקטרוניקה, מושכת נוזל הזורם דרך התעלות ומפזרת חום ביעילות.
ההתקדמות מפורטת במאמר שפורסם ב-13 ביוני בכתב העת Joule .
פרסום
"בהשוואה לקירור מסורתי באוויר או בנוזל, אידוי יכול לפזר שטף חום גבוה יותר תוך שימוש בפחות אנרגיה", אמר רנקון צ'ן, פרופסור במחלקה להנדסת מכונות וחלל בבית הספר להנדסה של אוניברסיטת קליפורניה בסן דייגו ג'ייקובס, שהוביל את הפרויקט במשותף עם הפרופסורים והעמיתים שנגקיאנג קאי ואבישק סאהא.
צ'ן מקבל שיישומים רבים מסתמכים כיום על אידוי לקירור, אך מודה שיישומו ביעילות על אלקטרוניקה בעלת הספק גבוה הדרושה לבינה מלאכותית (AI) היווה אתגר.
ניסיונות קודמים להשתמש בממברנות נקבוביות, בעלות שטח פנים גבוה האידיאלי לאידוי, נכשלו, משום שהנקבוביות שלהן היו קטנות מדי עד כדי סתימה, או גדולות מדי עד כדי כך שהן היו גורמות לרתיחה לא רצויה. "כאן, אנו משתמשים בממברנות סיבים נקבוביות עם נקבוביות מחוברות בגודל הנכון", אמר צ'ן. עיצוב זה משיג אידוי יעיל ללא חסרונות אלה.
נאמר כי כאשר נבדקה הממברנה על פני זרמי חום משתנים, היא השיגה ביצועים שוברי שיאים. היא הצליחה להתמודד עם זרמי חום העולים על 800 וואט/סמ"ר של חום – אחת הרמות הגבוהות ביותר שתועדו אי פעם עבור מערכת קירור מסוג זה. היא גם הוכיחה יציבות לאורך שעות פעולה מרובות.
פרסום
"הצלחה זו מדגימה את הפוטנציאל של דמיון מחדש של חומרים עבור יישומים חדשים לחלוטין", אמר צ'ן. "ממברנות סיבים אלו תוכננו במקור לסינון, ואף אחד לא חקר בעבר את השימוש בהן באידוי. זיהינו שהמאפיינים המבניים הייחודיים שלהן – נקבוביות מחוברות וגודל הנקבוביות הנכון בדיוק – יכולים להפוך אותן לאידיאליות לקירור אידוי יעיל. מה שהפתיע אותנו היה שעם חיזוק מכני נכון, הן לא רק עמדו בשטף החום הגבוה – הן גם תפקדו היטב תחתיו."
בעוד שהתוצאות הנוכחיות מבטיחות, צ'ן אומר שהטכנולוגיה עדיין פועלת הרבה מתחת לגבול התיאורטי שלה. הצוות עובד כעת על שיפור הממברנה ואופטימיזציה של הביצועים. הצעדים הבאים כוללים שילובה באבות טיפוס של לוחות קרים, שהם רכיבים שטוחים המתחברים לשבבים כמו מעבדים ומעבדים גרפיים כדי לפזר חום.
הצוות גם משיק חברת סטארט-אפ למסחור הטכנולוגיה.
