Tecnología de enfriamiento de diodos térmicos de gotas de puente
Recientemente, investigadores de la Escuela de Ingeniería Mecánica de Virginia Tech en los Estados Unidos utilizaron el principio de conductividad térmica de dos fases de la cámara de vapor para desarrollar un diodo térmico de gotitas puente plano, que tiene un efecto de conductividad térmica 100 veces mayor que el original. El equipo de Boreyko espera que las características de transferencia de calor unidireccional del diodo térmico de gotas de puente plano ayuden a lograr una gestión térmica inteligente de dispositivos electrónicos, aviones y naves espaciales, y puedan servir como un nuevo método para la gestión térmica de centros de datos y equipos espaciales.
El equipo de Boreyko creó un diodo térmico utilizando dos placas de cobre en un ambiente sellado, separadas por un pequeño espacio. El primer tablero adopta una estructura de mecha para retener el agua, mientras que el otro tablero está recubierto con una capa impermeable (hidrófoba). El agua de la superficie de la mecha se calienta y se evapora formando vapor. Cuando el vapor pasa a través de espacios estrechos, se enfría y se condensa en gotas de agua en el lado hidrofóbico. Cuando estas gotas de agua se vuelven lo suficientemente grandes como para "cerrar" los espacios, son absorbidas nuevamente por el núcleo de succión y el proceso comienza de nuevo.
En aplicaciones prácticas, el principio de conducción de calor unidireccional rápida de los diodos térmicos de gotas de puente plano es el mismo que el de los tubos de calor de placa plana (también conocidos como cámaras de vapor), que pueden cubrir rápidamente la fuente de calor de dispositivos electrónicos como chips de CPU. elimine el calor, evite la acumulación de calor en el chip que exceda el límite de temperatura de funcionamiento y garantice el funcionamiento seguro de los dispositivos electrónicos.
Se aplica calor a la placa absorbente de agua opuesta a la placa hidrofóbica, y el vapor se condensa en la placa hidrofóbica y salta y se aglomera en la superficie superhidrofóbica. Las gotas de agua cubren los espacios y son absorbidas por la placa central absorbente de líquido, manteniendo una transferencia de calor bifásica ininterrumpida. Si la fuente de calor está ubicada en el lado hidrofóbico, este dispositivo no generará vapor porque todavía hay agua atrapada en el núcleo de succión. Por eso este dispositivo sólo puede conducir el calor en una dirección.
