Bridging-Droplet Thermal Diode Cooling Technology

For nylig brugte forskere fra School of Mechanical Engineering ved Virginia Tech i USA dampkammerets tofasede termiske konduktivitetsprincip til at udvikle en plan brodråbe termisk diode, som har en termisk konduktivitetseffekt på 100 gange den originale. Boreyko-teamet håber, at de ensrettede varmeoverførselskarakteristika for den plane brodråbe-termiske diode vil hjælpe med at opnå intelligent termisk styring af elektroniske enheder, fly og rumfartøjer og kan tjene som en ny metode til termisk styring af datacentre og rumudstyr.

Boreyko-teamet skabte en termisk diode ved hjælp af to kobberplader i et forseglet miljø, adskilt af et lille mellemrum. Det første bræt har en vægestruktur for at holde på vandet, mens det andet bræt er belagt med et vandtæt (hydrofobt) lag. Vandet på overfladen af ​​vægen opvarmes og fordamper til damp. Når damp passerer gennem smalle huller, afkøles den og kondenserer til vanddråber på den hydrofobe side. Når disse vanddråber bliver store nok til at "lukke" hullerne, bliver de suget tilbage i sugekernen, og processen begynder igen.

I praktiske applikationer er princippet om hurtig ensrettet varmeledning af plane brodannende dråbe termiske dioder det samme som for varmerør med flade plade (også kendt som dampkamre), som hurtigt kan dække varmekilden til elektroniske enheder såsom CPU-chips. fjern varme, undgå varmeakkumulering på chippen, der overstiger driftstemperaturgrænsen, og sørg for sikker drift af elektroniske enheder.

Varme påføres den vandabsorberende plade modsat den hydrofobe plade, og dampen kondenserer på den hydrofobe plade og hopper og agglomererer på den superhydrofobe overflade. Vanddråberne dækker hullerne og suges tilbage af den væskeabsorberende kerneplade, hvilket opretholder en uafbrudt tofaset varmeoverførsel. Hvis varmekilden er placeret på den hydrofobe side, vil denne enhed ikke generere damp, fordi vand stadig er fanget i sugekernen. Det er derfor, denne enhed kun kan lede varme i én retning.