تقنية التبريد بالصمام الثنائي الحراري (Bridge-Droplet).
في الآونة الأخيرة، استخدم باحثون من كلية الهندسة الميكانيكية في جامعة فرجينيا للتكنولوجيا في الولايات المتحدة مبدأ التوصيل الحراري ثنائي الطور لغرفة البخار لتطوير الصمام الثنائي الحراري لقطرات التجسير المستوي، والذي له تأثير توصيل حراري 100 مرة أكثر من الأصل. ويأمل فريق Boreyko أن تساعد خصائص نقل الحرارة أحادية الاتجاه للصمام الثنائي الحراري لقطرات الجسر المستوي في تحقيق الإدارة الحرارية الذكية للأجهزة الإلكترونية والطائرات والمركبات الفضائية، ويمكن أن تكون بمثابة طريقة جديدة للإدارة الحرارية لمراكز البيانات والمعدات الفضائية.
قام فريق بوريكو بإنشاء صمام ثنائي حراري باستخدام لوحين نحاسيين في بيئة مغلقة، تفصل بينهما فجوة صغيرة. يعتمد اللوح الأول هيكل الفتيل للاحتفاظ بالمياه، في حين أن اللوح الآخر مطلي بطبقة مقاومة للماء (كارهة للماء). يتم تسخين الماء الموجود على سطح الفتيل ويتبخر إلى بخار. عندما يمر البخار عبر فجوات ضيقة، فإنه يبرد ويتكثف على شكل قطرات ماء على الجانب الكاره للماء. عندما تصبح قطرات الماء هذه كبيرة بما يكفي "لإغلاق" الفجوات، يتم امتصاصها مرة أخرى إلى قلب الشفط، وتبدأ العملية مرة أخرى.
في التطبيقات العملية، فإن مبدأ التوصيل الحراري السريع أحادي الاتجاه للثنائيات الحرارية ذات الجسور المستوية هو نفس مبدأ أنابيب الحرارة المسطحة (المعروفة أيضًا باسم غرف البخار)، والتي يمكن أن تغطي مصدر الحرارة للأجهزة الإلكترونية مثل رقائق وحدة المعالجة المركزية، بسرعة إزالة الحرارة، وتجنب تراكم الحرارة على الشريحة بما يتجاوز حد درجة حرارة التشغيل، وضمان التشغيل الآمن للأجهزة الإلكترونية.
يتم تطبيق الحرارة على لوحة امتصاص الماء المقابلة للوحة الكارهة للماء، ويتكثف البخار على اللوحة الكارهة للماء ويقفز ويتكتل على السطح فائق الكارهة للماء. تغطي قطرات الماء الفجوات ويتم امتصاصها مرة أخرى بواسطة اللوحة الأساسية الممتصة للسائل، مما يحافظ على نقل الحرارة دون انقطاع على مرحلتين. إذا كان مصدر الحرارة موجودًا على الجانب الكاره للماء، فلن يقوم هذا الجهاز بتوليد البخار لأن الماء لا يزال محتجزًا في قلب الشفط. ولهذا السبب يستطيع هذا الجهاز توصيل الحرارة في اتجاه واحد فقط.
