طور العلماء نظامًا جديدًا غير مألوف يعتمد على قطرات المياه، بحيث يساعد هذا النظام إلكترونياتنا على التبريد والعمل بأقصى سرعاتها. والجيد في الأمر، أنه يستهدف وبشكل أساسي المناطق الساخنة.
وتُعَد هذه التقنية مستوحاة من أجنحة حشرة الزيز الكارهة للماء والتي تقاومها بشكل طبيعي. وبذلك، فهي تملك الإمكانية بأن تكون أذكى وأكثر مرونة من الأنظمة التي نملكها اليوم في أجهزهتنا الإلكترونية.
بالطبع، إنه أمر مضر لشرائح الحاسوب أن تسخن؛ لهذا السبب يملك حاسبك الشخصي مراوح تبريد. ويقول فريق جامعة دوك أن حجرات البخار المصغرة في التقنية يمكنها أن تحسن أداء كل شيء، بدءًا من الهواتف الذكية إلى السيارات الكهربائية.
يقول أحد الباحثين شوان هوا تشين (Chuan-Hua Chen): «سيفعّل نظام تبريد جيد حواسيب أسرع، وإلكترونيات تدوم أكثر، ومركبات كهربائية أقوى».
ذلك بسبب أنه عندما لا يتم تبريد الأجهزة الإلكترونية بشكل صحيح، تتباطأ في عملها وتصبح أقل موثوقية، كما وتزداد أعطالها.
يستفيد النظام الجديد وبشكل طبيعي من الطريقة التي تنتج بها قطرات المياه لكمية صغيرة من الطاقة عند اندماجها، حيث تتناقص المساحة السطحية للقطرة وبالتالي يتطلب قفز القطرات طاقة أقل.
إذا كانت المادة الأساسية طاردة للماء بشكل كافٍ، تنطلق طاقة تؤدي إلى قفز قطرات المياه فعليًا من على السطح، وهذه طريقة مهمة تتبعها حشرة الزيز لتنظيف نفسها.
بهذه التقنية، توضع مادة رطبة شبيهة بالاسفنج تحت الإلكترونيات، ثم تتبخر هذه الرطوبة بالقرب من المناطق الساخنة وتثبت (تتكاثف) على السطح الكاره للمياه تحت الاسفنجة.
هناك حيث تتكاثف المياه، وتحمل هياكل التبريدغير الفعالة والمبنية داخل المادة الحرارة بعيدًا عن مكان الرطوبة، وحيث يتكون الماء، تندمج قطرات المياه، وتتسبب الطبقة الكارهة للمياه لها بالقفز عائدة إلى الإسفنجة، وتتكرر العملية.
إحدى ميزات تقنية التبريد الحديثة هذه أنها تعمل بكل الاتجاهات، فهي لا تعتمد على الجاذبية. كما تتضمن آلية مبنية بشكل عامودي لإزالة الحرارة ، بينما العديد من أنظمة التبريد الحالية تبد الحرارة عبر مستوًى واحد.
يشرح تشين: « لتجنب الطوفان، على سبيل المقارنة، فإنه من المفيد أن ننشر مياه الأمطار على مساحة واسعة، ولكن إذا غرقت الأرض، فلا يوجد ممر عمودي لتنفذ المياه منه، ويصبح لا مفر من الطوفان».
يعترف الباحثون أنه مازال هناك الكثير من العمل الذي يجب أن يُنجز لنستطيع استخدام هذه التقنية في إلكترونيات اليوم، وبالتحديد لإنتاج مواد مناسبة للاستخدام طويل الأمد، ولكنهم قد أثبتوا أن الأساس موجود ومتين.
يضيف تشين: «أخذ منا الأمر بضع سنوات لنصل بالنظام إلى نقطة يكون فيها على الأقل قابل للمقارنة مع النحاس ناشر الحرارة، وهو طريقة التبريد الأكثر شيوعًا. لكن وللمرة الأولى، إني أرى طريقًا سيحطم معايير الصناعة السائدة».
رابط فيديو لتوضيح طريقة عمل التقنية:
ترجمة: سارة عمّار
تدقيق: عمر النجداوي
المصدر
