Dissipateur thermique passif à eau salée, augmentant les performances du processeur d'environ 33 %
Avec la demande croissante de technologies électroniques et de communication hautes performances et la réduction continue de la taille des composants électroniques, la densité de puissance des composants électroniques continue d'augmenter. Cela impose des exigences plus élevées en matière de stratégie de gestion thermique des composants électroniques. La technologie de gestion thermique passive suscite un intérêt croissant en raison de sa consommation d’énergie nulle, de sa plus grande compacité et de ses coûts de maintenance réduits.
Les méthodes de refroidissement traditionnelles des processeurs incluent non seulement le refroidissement général par air, mais également le refroidissement par eau, le refroidissement PCM et le refroidissement thermoélectrique (TEC). De nouveaux systèmes de refroidissement passif, tels que ceux basés sur l’évaporation par adsorption, peuvent jouer un rôle crucial dans la gestion de la charge thermique en assurant un transfert de chaleur efficace en phase gazeuse. Les chercheurs étudient comment optimiser le processus d'adsorption pour améliorer l'efficacité du refroidissement et les performances thermiques globales des systèmes informatiques.
Récemment, une technologie de gestion thermique passive basée sur le processus d'évaporation de l'eau dans une solution saline hygroscopique a été testée et démontrée pour supprimer efficacement l'augmentation de la température des composants électroniques. Utilisez le processus de décomposition et d'absorption de l'eau dans une solution saline hygroscopique à faible coût pour extraire la chaleur générée pendant le fonctionnement des composants électroniques, afin d'éviter la surchauffe des composants électroniques. Il est important de noter que cette technologie passive peut restaurer automatiquement la capacité de refroidissement des composants électroniques en dehors des heures de travail (ou hors heures de pointe). Des expériences ont montré que cette technologie peut fournir une capacité de refroidissement efficace d'environ 400 minutes (Δ Tmax=11,5 degrés C), avec un flux thermique testé allant jusqu'à 75 kW/m2. L'application de cette technologie à des appareils informatiques pratiques peut améliorer les performances des appareils de 32,65 %.
Le bromure de lithium est emprisonné dans une membrane poreuse qui ne laisse passer que la vapeur d'eau et pris en sandwich entre des plaques métalliques pour empêcher tout contact entre la solution saline et les appareils électroniques, tandis qu'un radiateur métallique peut dissiper efficacement la chaleur vers l'environnement extérieur.
Le système de refroidissement passif peut être divisé en deux étapes de travail : le processus de refroidissement par désorption et le processus de régénération par absorption. Premièrement, le processus de refroidissement élimine la chaleur en évaporant l’eau de la solution saline de bromure de lithium. Ensuite, le système entre dans le processus de régénération par absorption, où une solution saline à haute concentration absorbe l'humidité de l'air ambiant et restaure automatiquement sa capacité de refroidissement.
Par rapport aux dissipateurs thermiques conventionnels, cette technologie peut refroidir le processeur en dessous de 64 degrés pendant environ 400 minutes, ce qui est 10 fois mieux que le matériau de squelette organique métallique (MOF) le plus avancé et améliore avec succès les performances de l'appareil de 32,65 %.
