工程師已經(jīng)開發(fā)出一種技術(shù)來冷卻高性能電子產(chǎn)品中的熱點(diǎn)，使用相同的物理現(xiàn)象來清潔蟬的翅膀。

當(dāng)水滴合并時，表面積的減少導(dǎo)致釋放少量能量。只要下面的表面具有足夠的疏水性以排斥水，這種能量就足以使合并的液滴跳開。

在蟬的翅膀上，這種現(xiàn)象驅(qū)使液滴捕獲并去除污垢和碎屑顆粒。在由杜克大學(xué)和英特爾公司的工程師創(chuàng)建的新冷卻技術(shù)中，液滴跳向熱點(diǎn)，為電子設(shè)備最需要的地方帶來冷卻。

“熱點(diǎn)冷卻對于高性能技術(shù)非常重要，”杜克的機(jī)械工程和材料科學(xué)副教授陳傳華說。“如果無法清除廢熱，計(jì)算機(jī)處理器和電力電子設(shè)備的性能就不會好。更好的冷卻系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)更快的計(jì)算機(jī)，更耐用的電子設(shè)備和更強(qiáng)大的電動車輛。”

新技術(shù)依賴于由超疏水地板和海綿狀天花板制成的蒸汽室。當(dāng)放置在操作電子設(shè)備下方時，被困在天花板中的水分在新出現(xiàn)的熱點(diǎn)下方蒸發(fā)。蒸汽向地板逸出，從而將熱量從電子設(shè)備中帶走。

集成在設(shè)備底板中的被動冷卻結(jié)構(gòu)然后帶走熱量，使水蒸氣凝結(jié)成液滴。隨著生長的液滴合并，它們會自然地從疏水地板上跳下并回到熱點(diǎn)下方的天花板中，并且該過程會重復(fù)進(jìn)行。即使設(shè)備是倒置的，這種情況也與重力無關(guān)，無論方向如何。

該技術(shù)與現(xiàn)有的冷卻技術(shù)相比具有許多優(yōu)點(diǎn)。充當(dāng)微型冰箱的熱電冷卻器不能以隨機(jī)熱點(diǎn)位置為目標(biāo)，使得它們在大面積上使用效率低。其他方法可以針對移動熱點(diǎn)，但需要額外的電源輸入，這也會導(dǎo)致效率低下。

跳躍式液滴冷卻技術(shù)還具有內(nèi)置的垂直散熱機(jī)制，這是當(dāng)今散熱器的主要優(yōu)勢，散熱器主要在單個平面內(nèi)散熱。

“作為一個類比，為了避免洪水泛濫，將雨水?dāng)U散到大面積區(qū)域是有用的。但如果地面被浸泡，水就沒有垂直通道可以逃脫，洪水是不可避免的，”陳說。“平板式熱管在水平擴(kuò)散方面非常出色，但缺乏垂直機(jī)制來散熱。我們的跳滴技術(shù)通過垂直散熱機(jī)制解決了這一技術(shù)空白，打開了通向現(xiàn)有散熱器的最佳途徑。方向“。

在Chen的飛濺液滴與今天的冷卻技術(shù)競爭之前，還有很多工作要做。主要的挑戰(zhàn)是找到適合長期使用高熱蒸汽的材料。但陳仍然樂觀。

“我們花了幾年的時間才使系統(tǒng)達(dá)到至少與銅散熱器相當(dāng)?shù)某潭?，銅散熱器是最受歡迎的散熱解決方案，”陳說。“但現(xiàn)在，我第一次看到了超越行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的途徑。”