Các kỹ sư từ Đại học California San Diego vừa giới thiệu một công nghệ làm mát đột phá, hứa hẹn nâng cao đáng kể hiệu suất năng lượng cho các trung tâm dữ liệu và thiết bị điện tử công suất lớn. Giải pháp mới này sử dụng một màng sợi đặc biệt, được thiết kế để tản nhiệt thông qua quá trình bay hơi, mở ra tiềm năng thay thế các hệ thống làm mát truyền thống như quạt, tản nhiệt và bơm chất lỏng. Công nghệ này cũng có khả năng giảm lượng nước tiêu thụ so với nhiều hệ thống làm mát hiện nay. Chi tiết về công nghệ này đã được công bố trên tạp chí Joule vào ngày 13 tháng 6.
Trong bối cảnh trí tuệ nhân tạo (AI) và điện toán đám mây ngày càng phát triển, nhu cầu xử lý dữ liệu tăng mạnh, kéo theo đó là sự gia tăng nhiệt lượng tỏa ra. Hiện nay, việc làm mát đã chiếm tới 40% tổng năng lượng tiêu thụ của một trung tâm dữ liệu. Nếu xu hướng này tiếp tục, năng lượng toàn cầu sử dụng cho mục đích làm mát có thể tăng hơn gấp đôi vào năm 2030.
Công nghệ làm mát bay hơi mới này có thể giúp đảo ngược xu hướng đáng lo ngại này. Nó sử dụng một màng sợi chi phí thấp với mạng lưới các lỗ nhỏ liên kết với nhau, cho phép hút chất lỏng làm mát qua bề mặt nhờ lực mao dẫn. Khi chất lỏng bay hơi, nó sẽ loại bỏ nhiệt một cách hiệu quả từ các thiết bị điện tử bên dưới mà không cần thêm năng lượng. Màng này được đặt trên các kênh nhỏ phía trên thiết bị điện tử, hút chất lỏng chảy qua kênh và phân tán nhiệt.
Giáo sư Renkun Chen, từ khoa Kỹ thuật Cơ khí và Hàng không vũ trụ tại Trường Kỹ thuật Jacobs thuộc Đại học California San Diego, đồng chủ trì dự án cùng với giáo sư Shengqiang Cai và Abhishek Saha, cho biết: “So với làm mát bằng không khí hoặc chất lỏng truyền thống, quá trình bay hơi có thể tản nhiệt lượng lớn hơn trong khi sử dụng ít năng lượng hơn.”
Trên thực tế, nhiều ứng dụng hiện nay đã sử dụng quá trình bay hơi để làm mát. Ví dụ điển hình là ống dẫn nhiệt trong máy tính xách tay và bộ bay hơi trong điều hòa không khí. Tuy nhiên, việc áp dụng hiệu quả quá trình này cho các thiết bị điện tử công suất cao vẫn là một thách thức lớn. Các nỗ lực trước đây sử dụng màng rỗng có diện tích bề mặt lớn, lý tưởng cho quá trình bay hơi, đã không thành công do lỗ của chúng quá nhỏ, dẫn đến tắc nghẽn, hoặc quá lớn, gây ra hiện tượng sôi không mong muốn. Nhóm nghiên cứu của Chen đã sử dụng màng sợi rỗng với các lỗ liên kết có kích thước phù hợp, đạt được hiệu quả bay hơi mà không gặp phải những nhược điểm trên.
Trong quá trình thử nghiệm với dòng nhiệt biến đổi, lớp màng này đã đạt được hiệu suất kỷ lục, xử lý dòng nhiệt vượt quá 800 watt nhiệt trên mỗi centimet vuông, một trong những mức cao nhất từng được ghi nhận đối với hệ thống làm mát loại này. Nó cũng chứng minh được sự ổn định trong nhiều giờ hoạt động liên tục.
Mặc dù kết quả ban đầu rất hứa hẹn, giáo sư Chen cho biết công nghệ này vẫn chưa đạt đến giới hạn lý thuyết. Nhóm nghiên cứu hiện đang tập trung vào việc tinh chỉnh màng và tối ưu hóa hiệu suất. Các bước tiếp theo bao gồm tích hợp nó vào nguyên mẫu tấm làm mát, một thành phần phẳng gắn vào các chip như CPU và GPU để tản nhiệt. Ngoài ra, các nhà nghiên cứu cũng đang thành lập một công ty khởi nghiệp để thương mại hóa công nghệ này, đưa giải pháp làm mát tiên tiến này vào thực tiễn.
Admin
Nguồn: VnExpress
