중국 과학기술대학교 예홍(Ye Hong) 교수 연구팀이 자연 잎의 기공 배열에서 영감을 받아 손가락 모양의 기공을 갖춘 알루미나 세라믹 생체공학 심지를 개발했습니다.그들의 연구는출판됨~에랭뮤어.

전자 칩의 성능이 지속적으로 향상됨에 따라전력 소비또한 증가하여 냉각 전략에 새로운 과제를 제기합니다.루프 히트 파이프(LHP)는 높은 열 전달 능력, 반중력 열 전달 및 움직이는 부품이 없기 때문에 매력적인 냉각 솔루션입니다.

그러나 흐름 저항과 모세관력에 대한 요구 사항이 다르기 때문에 설계가 필요합니다.기공LHP 내 모세관 심지의 구조가 도전적입니다.특히, 기체 작동 유체의 경우 유동 저항을 줄이기 위해 더 큰 기공이 필요하고, 액체 흡입을 위한 충분한 모세관력을 제공하려면 더 작은 기공이 필요합니다.

이러한 딜레마를 해결하기 위해 예홍 교수팀은 식물 잎의 기공 구조에서 영감을 얻었습니다.상 반전 테이프 캐스팅을 사용하여 그들은 성공적으로 개발했습니다.알루미나손가락 모양의 기공 구조를 갖춘 세라믹 생체공학 심지.식물 잎의 기공 구조와 유사한 이러한 손가락 모양의 기공은 기체-액체 경계면을 효과적으로 증가시켜 기체 작동 유체를 적시에 배출하고 물질 전달 저항을 감소시킵니다.

동시에, 손가락 모양 구멍 주변의 미크론 크기 구멍은 기액 증발 경계면에서 액체를 보충하기에 충분한 모세관력을 제공합니다.LHP의 시동 및 작동 테스트를 통해 생체공학 심지의 우수한 열 및 물질 전달 성능이 확인되었습니다.

이 작업은 강화 사이의 갈등을 해결할 뿐만 아니라모세관력그리고 감소흐름 저항뿐만 아니라 고전력 밀도 전자 칩 냉각을 위한 새로운 솔루션도 제공합니다.이는 항공우주, 항공 및 마이크로 전자공학 분야의 효율적인 열 관리에 대한 잠재적인 응용 가치를 보여줍니다.