Paylaşılan bir kağıt Hücre Raporları Fizik Bilimi soğutucuların hidrojellerle kaplanmasının pasif soğutmaya “önemli” bir fayda sağladığını öne sürüyor. Rapor, 100 W FET ve 84 W Intel Core i5-4690 CPU gibi elektronik cihazların pasif termal yönetimi için hidrojel bazlı nemli termal pilin (MTB) testini vurgulamaktadır. MTB’nin elektronik bileşenlerin tek başına bir soğutucudan yaklaşık 15°C daha soğuk çalışmasını sağladığı test sonuçları cesaret vericidir. Uyarılar doğal olarak geçerlidir.
Araştırma tartışmasının bir önsözünde, Kaliforniya Üniversitesi’nden bilim adamları bize soğutma elektroniğinin gerekli ama pahalı bir iş olduğunu, ana maliyetlerin enerji ve su kullanımı ve bu kaynakları kullanmanın çevresel etkisi olduğunu hatırlatıyorlar. Pasif soğutma geliştirilebilirse, bu tür genel giderlerin azaltılmasında büyük fayda sağlayabilir.
Hidrojel kaplamalar, bir hayvanın terlemesine benzer şekilde soğur. Bilim adamları, elektronik aksamlar yük altındayken hidrojelin buharlaşan suyu bir soğutma etkisi yaratacağını açıklıyor. Elektronik aksam rölantideyken bu, hidrojelin nem içeriğini yeniden doldurmasını ve bir sonraki iş yüküne hazırlanmasını sağlar.
Bu açıklamadan muhtemelen hidrojel soğutmanın döngüsel iş yükleri olan uygulamalar için çok uygun olduğunu hissedebilirsiniz. Bilim adamları, her ikisi de 12 saatlik yüksek yükten düşük yük döngüsüne sahip bir 5G hücre kulesi ve bir veri merkezi örnekleri veriyor.
resim 1 ile ilgili 4
Testler yukarıda belirtilen 100W FET ve 84W Intel CPU ile tamamlandı ve her iki durumda da MTB soğutma performansı “önceden bildirilen pasif soğutma yöntemlerinden önemli ölçüde daha yüksek”. Karşılaştırma testleri 22°C oda sıcaklığında ve %70 bağıl nemde (RH) yürütüldü. 15°C deltası çok değerli bir gelişme gibi görünüyor. Nem, uygulanan termal yükler arasında MTB’nin yeniden şarj olmasına yardımcı olur. Bu nedenle, bağıl nemin %80-90 olabildiği Florida, Hong Kong, Singapur, Tayvan vb. gibi tropik bölgelerde özellikle iyi çalışır.
MTB’nin tek başına yeterli olmadığı durumlarda, ısı boruları, buhar odaları veya sıvı sirkülasyon döngülerinin yanı sıra hibrit çözümlerde kullanılabilir. Ancak, özel kullanım durumunuz için MTB’yi ayarlamanın yolları vardır. Örneğin MTB, tasarım kısıtlamalarının izin verdiği yerlerde daha geniş bir yüzey alanına ve daha ince hidrojel kaplamaya sahip olmaya olumlu yanıt verir. MTB’nin lehine olan bir başka şey de, bilim adamlarının birim başına 12 $ gibi nispeten düşük bir fiyatla ölçeklenebilir bir çözüm olduğunu iddia etmeleridir.
Bilim adamları, MTB için ideal uygulamaların “5G yongaları, güç pilleri, sunucu/veri merkezleri ve optoelektronik için termal yönetim” olduğu sonucuna varıyor. MTB suyunun nemden şarj edilmesi için gereken ideal döngüsel yapıya uygun cihaz kullanımı, HTPC gibi bir cihaz kullanımınıza uygun olabilir. Ancak bu açıkça test aşamasındadır.
İş yükü düzgün bir döngüde ilerlemezse ve dolayısıyla hidrojel yeniden şarj olamazsa ne olacağını gösteren bir tablo görmek isterdik. Modern CPU’lar 200W ve daha yüksek aralığa kolayca erişebildiğinden, daha yüksek güç çekimlerinde sonuçları görmek de ilginç olacaktır. Hidrojel 15°C deltasını vermeyi durdurur mu, yoksa uzun süreli termal yük altında bozulur mu? Bunlar belki de gelecekteki araştırmalar için sorular.