تقنية تبريد الأنابيب الحرارية خفيفة الوزن التي تعمل بالشعيرات الدموية
قد تكون أنابيب الحرارة ذات الشعيرات الدموية، نظرًا لتصميمها البسيط والتكلفة المنخفضة والتصميم المرن والقدرة الجيدة على تبديد الحرارة، هي الحل الأكثر شيوعًا للمكونات الإلكترونية الدقيقة المعاصرة للإدارة الحرارية. في الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، قم بتسوية التصميم الأنبوبي العالمي لمزيد من الضغط. مبدأ أنابيب الحرارة هو نشر الحرارة الزائدة المنبعثة من المكونات الإلكترونية الدقيقة من خلال تحويل الحرارة الكامنة لسائل العمل في غرفة مفرغة. تعمل الأطراف الباردة والساخنة لهيكل العلبة كمبخرات ومكثفات على التوالي، في حين أن وظيفة الجزء الأوسط هي توفير قنوات لـ (i) تدفق البخار (من الطرف الساخن إلى الطرف البارد) و (ii) تدفق المكثفات ( من الطرف البارد إلى الطرف الساخن) من خلال العمل الشعري من خلال بنية الفتيل عبر المنطقة المجوفة المركزية. في الوسط، يتدفق البخار والمكثفات في الاتجاه المعاكس، مفصولة بواجهة سطحية حرة ناتجة عن قوة تدفق التوتر السطحي. الهدف من تصميم أنبوب الحرارة هو تقليل درجة حرارة تشغيل المكونات المرتبطة بالمبخر عن طريق السماح بنقل الحرارة على طول أنبوب الحرارة وتبددها في نهاية المكثف.
في الآونة الأخيرة، حقق البروفيسور كيجو كانغ من جامعة تشونام الوطنية في كوريا الجنوبية أحدث التقدم في الحلول الحرارية لأنظمة التبريد الإلكترونية. تعتبر الأنابيب الحرارية التي تعمل بالشعيرات الشعرية حلاً حراريًا فعالاً لأنظمة التبريد الإلكترونية المضغوطة، مما يوفر حلاً حراريًا خفيف الوزن للغاية للأنابيب الحرارية لتطبيقات الهاتف المحمول. في هذه الدراسة، تم تشكيل الغلاف الذي يغلف عملية تغيير الطور لسائل العمل بسماكة ~ 40 μ مصنوعة من طلاء كيميائي يبلغ م. بالإضافة إلى ذلك، فإن هيكل الفتيل الذي ينقل المكثفات إلى مصدر الحرارة من خلال الشعيرات الدموية مطلي أيضًا كيميائيًا على السطح الداخلي للغلاف، مما يشكل طبقة مسامية صغيرة بسمك 100 ميكرومتر.
يتم إضفاء الطابع الفائق على بنية الفتيل هذه بشكل تسلسلي عن طريق تكوين سواد نانوي على طبقة الفتيل الصغيرة التي يسهل اختراقها. تشير الكثافة الفعالة لنموذجنا الأولي للأنابيب الحرارية فائقة الخفة (UHP)، كمقياس للوزن الخفيف، إلى أن المنتجات التجارية من نفس النوع ذات النوى النحاسية الملبدة ذات الأبعاد الخارجية المماثلة قد خفضت الوزن بنسبة 73% في المتوسط (على سبيل المثال، حوالي 2.7 جم مقارنة بـ ~10.0 جم)، مع توفير تبديد حرارة مكافئ. بالإضافة إلى ذلك، نظرًا لتبديد الحرارة الإضافي لهيكل الجدار الرفيع للغاية وقلب المصباح، تعمل تقنية uHP مع انخفاض درجة حرارة المبخر بنسبة 25%.
