Revolucija Hlađenja: Nova Tehnologija sa Sveučilišta Kalifornija San Diego
Kako umjetna inteligencija i računarstvo u oblaku postaju sve prisutniji, raste i potražnja za obradom podataka. Ova potražnja povećava proizvodnju topline, a hlađenje čini gotovo 40% potrošnje energije u podatkovnim centrima. Prema procjenama, do 2030. godine, taj će postotak više nego udvostručiti širom svijeta. Tim istraživača sa Sveučilišta Kalifornija San Diego razvio je novu tehnologiju hlađenja koja oponaša način na koji životinje reguliraju tjelesnu temperaturu — kroz znojenje.
Kako Funkcionira Nova Tehnologija Hlađenja?
Ovaj pasivni sustav uklanja toplinu iz elektronike korištenjem isparavanja, što predstavlja potencijalnu alternativu tradicionalnim metodama hlađenja u podatkovnim centrima i drugim visokoučinkovitim računalnim okruženjima. Srž sustava je vlaknasta membrana s mrežom malih, međusobno povezanih pora koje koriste kapilarnu silu za povlačenje rashladne tekućine preko površine. Kada tekućina isparava, učinkovito uklanja toplinu bez potrebe za dodatnom energijom.
„U usporedbi s tradicionalnim zračnim ili tekućim hlađenjem, isparavanje može raspršiti veće količine topline uz manju potrošnju energije“, rekao je Renkun Chen, profesor na Odjelu za strojarsko i zrakoplovno inženjerstvo na UC San Diegu. Chen je vodio projekt zajedno s profesorima Shengqiangom Caiem i Abhishekom Sahom. Istraživanje je objavljeno u časopisu Joule, opisujući kako je Chenov tim, uključujući doktorandicu Tianshi Feng i postdoktoranda Yu Peia, testirao membranu pod različitim uvjetima topline. Sustav je podnio više od 800 vata po kvadratnom centimetru topline, što predstavlja rekord za ovu vrstu hlađenja. Također je dosljedno radio tijekom više sati.
Inovacije i Izazovi Tradicionalnog Hlađenja
Tradicionalne porozne membrane često su se suočavale s problemima, kao što su začepljenje ili kuhanje. Chen objašnjava da je tim pronašao “slatku točku” s veličinom pora i strukturom membrane. „Ove vlaknaste membrane izvorno su dizajnirane za filtraciju, a nitko prije nije istraživao njihovu primjenu u isparavanju“, rekao je Chen. „Prepoznali smo da bi njihove jedinstvene strukturne karakteristike – međusobno povezane pore i idealna veličina pora – mogle učiniti ih idealnima za učinkovito isparavajuće hlađenje. Ono što nas je iznenadilo je da su, uz odgovarajuće mehaničko pojačanje, ne samo izdržale visoki toplinski protok, već su i izvanredno djelovale.”
Budućnost Hlađenja: Scalabilna Rješenja
Istraživači vjeruju da membrana i dalje radi ispod svog punog potencijala. Trenutno usavršavaju dizajn i rade na načinima integracije u hladne ploče, ravne uređaje koji se koriste za hlađenje čipova poput CPU-a i GPU-a. Tim također priprema komercijalizaciju tehnologije putem startupa. Njihov cilj je pružiti rješenja za hlađenje koja su mjerljiva i imaju nisku potrošnju energije dok globalna potražnja za podacima nastavlja rasti.
Zaključak
Nova tehnologija hlađenja sa Sveučilišta Kalifornija San Diego predstavlja značajan korak naprijed u održivom upravljanju energijom u svijetu koji se brzo digitalizira. S razvojem inovativnih rješenja koja koriste prirodne procese, poput isparavanja, možemo očekivati učinkovitije i ekološki prihvatljivije sustave hlađenja u bliskoj budućnosti.
