เทคโนโลยีระบายความร้อนไดโอดความร้อนแบบหยดหยด

เมื่อเร็วๆ นี้ นักวิจัยจาก School of Mechanical Engineering ที่ Virginia Tech ในสหรัฐอเมริกาใช้หลักการการนำความร้อนสองเฟสของ Vapor Chamber เพื่อพัฒนาไดโอดความร้อน Bridging Droplet ในระนาบระนาบ ซึ่งมีผลการนำความร้อน 100 เท่าของต้นฉบับ ทีมงาน Boreyko หวังว่าคุณลักษณะการถ่ายเทความร้อนแบบทิศทางเดียวของไดโอดความร้อนหยดสะพานระนาบจะช่วยให้บรรลุการจัดการความร้อนอัจฉริยะของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เครื่องบิน และยานอวกาศ และสามารถใช้เป็นวิธีการใหม่ในการจัดการความร้อนของศูนย์ข้อมูลและอุปกรณ์อวกาศ

ทีมงาน Boreyko ได้สร้างเทอร์มอลไดโอดโดยใช้แผ่นทองแดงสองแผ่นในสภาพแวดล้อมที่ปิดสนิท โดยคั่นด้วยช่องว่างเล็กๆ กระดานแผ่นแรกใช้โครงสร้างไส้ตะเกียงเพื่อกักเก็บน้ำ ในขณะที่กระดานอีกแผ่นเคลือบด้วยชั้นกันน้ำ (ไม่ชอบน้ำ) น้ำบนพื้นผิวไส้ตะเกียงจะถูกทำให้ร้อนและระเหยเป็นไอน้ำ เมื่อไอน้ำไหลผ่านช่องว่างแคบ ๆ ไอน้ำจะเย็นลงและควบแน่นเป็นหยดน้ำที่อยู่ด้านที่ไม่ชอบน้ำ เมื่อหยดน้ำเหล่านี้มีขนาดใหญ่พอที่จะ "ปิด" ช่องว่างได้ หยดน้ำเหล่านั้นจะถูกดูดกลับเข้าไปในแกนดูด และกระบวนการจะเริ่มต้นอีกครั้ง

ในการใช้งานจริง หลักการของการนำความร้อนทิศทางเดียวอย่างรวดเร็วของไดโอดความร้อนแบบหยดที่เชื่อมระนาบระนาบนั้นเหมือนกับหลักการของท่อความร้อนแบบแผ่นแบน (หรือที่เรียกว่าห้องไอ) ซึ่งสามารถครอบคลุมแหล่งความร้อนของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ เช่น ชิป CPU ได้อย่างรวดเร็ว ขจัดความร้อน หลีกเลี่ยงการสะสมความร้อนบนชิปเกินขีดจำกัดอุณหภูมิในการทำงาน และรับประกันการทำงานที่ปลอดภัยของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์

ความร้อนถูกนำไปใช้กับแผ่นดูดซับน้ำที่อยู่ตรงข้ามกับแผ่นที่ไม่ชอบน้ำ และไอน้ำจะควบแน่นบนแผ่นที่ไม่ชอบน้ำ และกระโดดและจับตัวเป็นก้อนบนพื้นผิวที่ไม่ชอบน้ำเป็นพิเศษ หยดน้ำปิดช่องว่างและถูกดูดกลับโดยแผ่นแกนดูดซับของเหลว ทำให้สามารถถ่ายเทความร้อนแบบสองเฟสได้อย่างต่อเนื่อง หากแหล่งความร้อนอยู่ด้านที่ไม่ชอบน้ำ อุปกรณ์นี้จะไม่สร้างไอน้ำเนื่องจากน้ำยังคงติดอยู่ที่แกนดูด นั่นเป็นสาเหตุที่อุปกรณ์นี้สามารถนำความร้อนไปในทิศทางเดียวเท่านั้น