Специалисты компании Fujitsu Laboratories Ltd разработали и изготовили опытные образцы охлаждающего устройство нового типа, предназначенного для мобильных и портативных электронных устройств, толщина которого составляет всего 1 миллиметр. Но самым примечательным является высочайшая эффективность нового охладителя, он может отвести минимум в пять раз больше тепла, чем отводят традиционные листовые материалы и даже тонкие тепловые трубы. И компания Fujitsu планирует поставить эту технологию на коммерческие рельсы к 2017 году.
Поскольку современные мобильные и портативные электронные устройства становятся все меньше буквально с каждым днем, внутри их корпусов остается все меньше свободного пространства, которое можно использовать под нужды систем охлаждения. В большинстве современных устройств тепло перераспределяется при помощи тонких листов из материалов, имеющих высокую удельную теплопроводность, таких, как специальные сплавы или графит. Но плотность упаковки компонентов постоянно увеличивается, сами компоненты также становятся более горячими и количество выделяемого этим всем тепла подбирается к такому значению, с которым уже не справляются традиционные технологии.
Решением проблемы охлаждения может стать замкнутая кольцевая тепловая труба (Loop Heat Pipe), толщину которой специалистам Fujitsu удалось снизить до 1 миллиметра. В этой трубе присутствует “испаритель”, который активно отбирает тепло от процессора или другого источника. Далее все происходит почти как в обычном бытовом холодильнике, нагретый хладагент попадает в конденсатор, где от него отводятся излишки тепла, хладагент конденсируется и снова возвращается к испарителю.
Испаритель представляет собой пакет из тонких медных пластин в промежутках между которыми за счет капиллярного эффекта перемещается хладагент. Внутри труб, соединяющих испаритель и конденсатор, создана специальная структура, увеличивающая капиллярный эффект, что позволяет устройству охлаждения работать в любом положении. Для работы охладителя не требуется никакого источника энергии, поэтому его работа никак не сказывается на расходе драгоценного заряда аккумуляторных батарей устройства.
Проведенные эксперименты показали, что новый охладитель отводит в 19 раз больше тепла, нежели медный радиатор, в 5 раз больше, чем графит и в 5 раз больше, чем тонкие тепловые трубы. Кроме этого, конструкция нового охладителя значительно легче, нежели конструкции любых других систем охлаждения.
Поскольку в процессе изготовления используется только процесс обработки тонких металлических пленок, новым охладителям можно придавать практически любую форму, зависящую от конструкции устройства, для которого они предназначены. И в будущем подобную технологию охлаждения можно будет использовать не только в мобильной электронике, но и в медицинских приборах, в авиационной, космической технике и во многих других областях.