跳跃的水滴冲走了电子产品中的热点

工程师已经开发出一种技术来冷却高性能电子产品中的热点，使用相同的物理现象来清洁蝉的翅膀。

当水滴合并时，表面积的减少导致释放少量能量。只要下面的表面具有足够的疏水性以排斥水，这种能量就足以使合并的液滴跳开。

在蝉的翅膀上，这种现象驱使液滴捕获并去除污垢和碎屑颗粒。在由杜克大学和英特尔公司的工程师创建的新冷却技术中，液滴跳向热点，为电子设备最需要的地方带来冷却。

“热点冷却对于高性能技术非常重要，”杜克的机械工程和材料科学副教授陈传华说。“如果无法清除废热，计算机处理器和电力电子设备的性能就不会好。更好的冷却系统可以实现更快的计算机，更耐用的电子设备和更强大的电动车辆。”

新技术依赖于由超疏水地板和海绵状天花板制成的蒸汽室。当放置在操作电子设备下方时，被困在天花板中的水分在新出现的热点下方蒸发。蒸汽向地板逸出，从而将热量从电子设备中带走。

集成在设备底板中的被动冷却结构然后带走热量，使水蒸气凝结成液滴。随着生长的液滴合并，它们会自然地从疏水地板上跳下并回到热点下方的天花板中，并且该过程会重复进行。即使设备是倒置的，这种情况也与重力无关，无论方向如何。

该技术与现有的冷却技术相比具有许多优点。充当微型冰箱的热电冷却器不能以随机热点位置为目标，使得它们在大面积上使用效率低。其他方法可以针对移动热点，但需要额外的电源输入，这也会导致效率低下。

跳跃式液滴冷却技术还具有内置的垂直散热机制，这是当今散热器的主要优势，散热器主要在单个平面内散热。

“作为一个类比，为了避免洪水泛滥，将雨水扩散到大面积区域是有用的。但如果地面被浸泡，水就没有垂直通道可以逃脱，洪水是不可避免的，”陈说。“平板式热管在水平扩散方面非常出色，但缺乏垂直机制来散热。我们的跳滴技术通过垂直散热机制解决了这一技术空白，打开了通向现有散热器的最佳途径。方向“。

在Chen的飞溅液滴与今天的冷却技术竞争之前，还有很多工作要做。主要的挑战是找到适合长期使用高热蒸汽的材料。但陈仍然乐观。

“我们花了几年的时间才使系统达到至少与铜散热器相当的程度，铜散热器是最受欢迎的散热解决方案，”陈说。“但现在，我第一次看到了超越行业标准的途径。”