Технология за охлаждане с термичен диод с мостови капки

Наскоро изследователи от Училището по машинно инженерство във Virginia Tech в Съединените щати използваха принципа на двуфазната топлопроводимост на парната камера, за да разработят планарен свързващ капков термичен диод, който има ефект на топлопроводимост 100 пъти по-голям от оригинала. Екипът на Boreyko се надява, че характеристиките на еднопосочен топлопренос на планарния мостов капков термичен диод ще помогнат за постигане на интелигентно термично управление на електронни устройства, самолети и космически кораби и могат да послужат като нов метод за термично управление на центрове за данни и космическо оборудване.

Екипът на Boreyko създаде термичен диод, използвайки две медни пластини в запечатана среда, разделени от малка междина. Първата дъска има фитилна структура за задържане на вода, докато другата дъска е покрита с водоустойчив (хидрофобен) слой. Водата на повърхността на фитила се нагрява и се изпарява в пара. Когато парата преминава през тесни пролуки, тя се охлажда и кондензира във водни капчици от хидрофобната страна. Когато тези водни капчици станат достатъчно големи, за да "затворят" празнините, те се засмукват обратно в смукателната сърцевина и процесът започва отново.

В практическите приложения принципът на бърза еднопосочна топлопроводимост на равнинни свързващи капчици топлинни диоди е същият като този на плоските топлинни тръби (известни също като парни камери), които могат бързо да покрият източника на топлина на електронни устройства като CPU чипове отстранете топлината, избягвайте натрупването на топлина върху чипа, превишаваща границата на работната температура, и осигурете безопасната работа на електронните устройства.

Топлината се прилага към водопоглъщащата плоча срещу хидрофобната плоча и парата кондензира върху хидрофобната плоча и скача и се агломерира върху суперхидрофобната повърхност. Водните капчици покриват празнините и се засмукват обратно от абсорбиращата течност основна плоча, поддържайки непрекъснат двуфазен пренос на топлина. Ако източникът на топлина е разположен от хидрофобната страна, това устройство няма да генерира пара, тъй като водата все още е уловена в смукателната сърцевина. Ето защо това устройство може да провежда топлина само в една посока.