傳熱學中有一個現象,叫做萊頓弗羅斯特現象。描述的一個典型現象是:把水滴落在滾燙的鐵板上,假如鐵板的溫度僅高于水的沸點(100°C),水會發出嘶嘶聲并迅速沸騰。但當鐵板到達萊頓弗羅斯特點(Leidenfrost point)時,水珠會在鐵板四處滾動,并緩慢地逐漸蒸發,反而令水珠可以存在更久。

受到這一現象的觸發,來自杜克大學和英特爾的科學家們近日就提出了一種保持高性能電子產品全速運行的冷卻方法:用彈跳的水滴帶走多余的熱量。水珠的縱向彈跳極大強化了跳躍方向上的換熱速率,一定程度上解決了被稱為熱的超導體的“熱管”和“蒸汽腔”厚度方向上導熱效率低的問題。
這項技術被描述在最近一期的《 應用物理學雜志(Applied Physics Letters)》中。

研究人員仍然是使用蒸汽腔來測試這種產品的散熱效果。這個“蒸汽腔”的下側是超疏水的“地板”,上側是超親水的“天花板”。蒸汽腔安裝到電子元器件上之后,親水側通過導熱界面材料直觸電子元件,工作時,親水側被加熱,液體蒸發,蒸汽在冷端疏水側凝結成微小的水滴。這些微細水珠落在超疏水的地板上,連接在一起成為更大的水滴,這一更大的液滴表面能更低,多出的表面能就會在液滴合成時釋放,從而驅動水滴從疏水側彈起,回到親水側。如此循環往復,形成厚度方向上的氣液循環。

從工作原理上就可以看出,這一散熱新技術的關鍵優勢有兩個:1、可以有效消除局部發熱點;2、綜合毛細結構,這種類型的蒸汽腔將在三個方向上形成循環,熱阻和最大傳熱量兩個關鍵性能指標將得到大幅提升。
除了散熱技術的提升帶來的驚喜之外,我們還應該看到,作為傳統的芯片研發生產商,英特爾也已經開始關注先進散熱技術的開發。這從側面說明了當前高性能芯片的瓶頸問題所在。熱設計作為電子產品設計研發中的邊緣技術,已經從最初的完全不需要處理,進化為需要特別關注,甚至很大程度左右產品性能(尤其是核心元器件)的技術。相信不久的將來,電子產品溫度控制技術會在更大范圍內幫助企業設計出更加節能、高效、可靠的產品。
文章圖片來自百度,內容參考: Cool Cooling: Jumping Droplets Whisk Away Hotspots In Electronics,http://www.tomshardware.com/news/jumping-droplets-cooling-electronics-hotspots,34090.html

受到這一現象的觸發,來自杜克大學和英特爾的科學家們近日就提出了一種保持高性能電子產品全速運行的冷卻方法:用彈跳的水滴帶走多余的熱量。水珠的縱向彈跳極大強化了跳躍方向上的換熱速率,一定程度上解決了被稱為熱的超導體的“熱管”和“蒸汽腔”厚度方向上導熱效率低的問題。
這項技術被描述在最近一期的《 應用物理學雜志(Applied Physics Letters)》中。


從工作原理上就可以看出,這一散熱新技術的關鍵優勢有兩個:1、可以有效消除局部發熱點;2、綜合毛細結構,這種類型的蒸汽腔將在三個方向上形成循環,熱阻和最大傳熱量兩個關鍵性能指標將得到大幅提升。
除了散熱技術的提升帶來的驚喜之外,我們還應該看到,作為傳統的芯片研發生產商,英特爾也已經開始關注先進散熱技術的開發。這從側面說明了當前高性能芯片的瓶頸問題所在。熱設計作為電子產品設計研發中的邊緣技術,已經從最初的完全不需要處理,進化為需要特別關注,甚至很大程度左右產品性能(尤其是核心元器件)的技術。相信不久的將來,電子產品溫度控制技術會在更大范圍內幫助企業設計出更加節能、高效、可靠的產品。
文章圖片來自百度,內容參考: Cool Cooling: Jumping Droplets Whisk Away Hotspots In Electronics,http://www.tomshardware.com/news/jumping-droplets-cooling-electronics-hotspots,34090.html
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