Yüksek güçlü elektronik cihazlarda soğutma verimliliğini artırmak üzere Tokyo Üniversitesi’nden araştırmacılar, mikrokanal tasarımını kılcal yapılarla birleştirerek performans rekoru kıran bir sistem geliştirdi. Yeni sistem, çiplerin aşırı ısınmasını engellemekte kritik rol oynayarak elektronik ve sürdürülebilir teknoloji alanlarında önemli ilerlemelere zemin hazırlıyor.
ISIYA KARŞI YENİ YAKLAŞIM
Giderek küçülen ve daha yüksek performans gösteren çipler, Moore Yasası’nın öngördüğü şekilde gelişimini sürdürürken, bu ilerleme beraberinde ciddi soğutma sorunlarını da getiriyor. Tokyo Üniversitesi Endüstriyel Bilimler Enstitüsü’ndeki ekip, bu sorunu çözmek için mikroçiplere yönelik yeni nesil bir su soğutma tekniği geliştirdi.
GİZLİ ISIDAN FAYDA
Mevcut sistemlerde kullanılan mikrokanallar, suyun hissedilir ısısından faydalanıyor. Ancak bu yöntem sınırlı bir kapasiteye sahip. Araştırmacılar, suyun kaynama sürecinde açığa çıkan ‘gizli ısıyı’ kullanarak ‘iki fazlı bir soğutma mekanizması’ geliştirdi. Bu sayede yaklaşık yedi kat daha fazla enerji emilimi sağlanabiliyor.
3 BOYUTLU KANAL SİSTEMİ
Yeni tasarım, üç boyutlu mikrokanallar ile kılcal yapıları ve manifold dağıtım katmanlarını entegre ederek farklı geometriler altında test edildi. Hem sıvı akış yönlendirmesi hem de dağıtım dengesi üzerinde yapılan bu optimizasyon, sistemin ‘termal ve hidrolik performansını’ belirgin şekilde artırdı.
COP DEĞERİ 105
Araştırma, soğutma çıktısının enerji girişine oranı anlamına gelen performans katsayısının (COP) ‘105’ gibi yüksek bir değere ulaştığını ortaya koydu. Bu rakam, geleneksel yöntemlere kıyasla dikkate değer bir verimlilik artışına işaret ediyor. Sistemin sıvı faz geçişleriyle ısıyı pasif olarak dağıtabilmesi, pompa ihtiyacını da ortadan kaldırabiliyor.
GENİŞ UYGULAMA ALANI
Bu teknoloji yalnızca çiplerle sınırlı kalmayarak; ‘lazerler, LED'ler, radar sistemleri’, otomotiv ve havacılık gibi sektörlerde de potansiyel taşıyor. Araştırmacılar, bu yeniliğin hem ‘cihaz verimliliğini ve sürdürülebilirliğini artırabileceğini’ hem de karbon nötrlüğü hedefine katkı sağlayabileceğini vurguluyor.
