Yapay Zeka Aşırı Isınıyor: Bu Yeni Teknoloji Çözüm Olabilir
Mühendisler, elektronik ve veri merkezleri için ısı giderimini önemli ölçüde iyileştiren pasif bir buharlaştırıcı soğutma membranı geliştirdiler.
California Üniversitesi San Diego’daki mühendisler, veri merkezlerinin ve yüksek performanslı elektronik cihazların enerji verimliliğini önemli ölçüde artırmak üzere tasarlanmış yenilikçi bir soğutma sistemi geliştirdiler. Bu yeni yaklaşım, buharlaşma yoluyla ısıyı doğal olarak uzaklaştıran özel olarak tasarlanmış bir fiber membrana dayanıyor. Bu membran, fanlar, ısı emiciler ve sıvı pompaları gibi geleneksel soğutma yöntemlerine etkili ve enerji tasarruflu bir alternatif sunarken, aynı zamanda mevcut birçok sistem tarafından kullanılan büyük miktardaki suyu da potansiyel olarak azaltıyor.
Bu çığır açan buluş, Joule dergisinde yayınlanan bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklanıyor.
Yapay zeka (YZ) ve bulut bilişim büyümeye devam ettikçe, veri işleme ve buna eşlik eden ısı talebi de artıyor. Soğutma, şu anda bir veri merkezinin toplam enerji tüketiminin %40’ına kadarını oluşturuyor. Mevcut büyüme devam ederse, küresel soğutma enerjisi talebi 2030 yılına kadar iki katından fazla artabilir.
Yeni geliştirilen buharlaştırıcı soğutma sistemi bu eğilimi yavaşlatmaya yardımcı olabilir. Sistem, kılcal etki yoluyla soğutma sıvısını yüzeyinden çeken, birbirine bağlı sayısız mikroskobik gözenekten oluşan ucuz bir fiber membran kullanarak çalışır. Sıvı buharlaştığında, ek enerjiye ihtiyaç duymadan alttaki elektronik aksamdan ısıyı uzaklaştırır. Membran, sıvıyı besleyen mikro kanalların üzerine yerleştirilerek, ısının alttaki bileşenlerden verimli bir şekilde dağılmasını sağlar.
Kılcal etki yoluyla mikro kanallardan gözeneklerine sıvı çeken ve sıvı buharlaşırken bir ısı kaynağını soğutan lifli membranın çizimi. Kaynak: Tianshi Feng
Verimli Isı Dağıtımı İçin Buharlaşmadan Yararlanma
“Geleneksel hava veya sıvı soğutmaya kıyasla, buharlaşma daha az enerji kullanarak daha yüksek ısı akışı dağıtabilir,” diyor UC San Diego Jacobs Mühendislik Fakültesi Makine ve Havacılık Mühendisliği Bölümü profesörü Renkun Chen. Chen, aynı bölümden profesörler Shengqiang Cai ve Abhishek Saha ile birlikte projeye liderlik ediyor. Chen’in araştırma grubunun üyeleri olan makine ve havacılık mühendisliği doktora öğrencisi Tianshi Feng ve doktora sonrası araştırmacı Yu Pei, çalışmanın ortak yazarları arasında yer alıyor.
Şu anda birçok uygulama soğutma için buharlaşmaya dayanıyor. Dizüstü bilgisayarlardaki ısı boruları ve klimalardaki buharlaştırıcılar bunlardan bazıları, diye açıklıyor Chen. Ancak bunu yüksek güçlü elektronik cihazlara etkili bir şekilde uygulamak zorlu bir süreç oldu.
Elyaf membran kullanılarak buharlaştırma testi düzeneği. Kaynak: Tianshi Feng ve Yu Pei.
Buharlaşma için ideal geniş yüzey alanlarına sahip gözenekli membranlar kullanılarak yapılan önceki girişimler, gözeneklerin genellikle çok küçük olması ve tıkanmaya yol açması veya çok büyük olması ve istenmeyen kaynamalara yol açması nedeniyle başarısız oldu.
Chen, “Burada, doğru boyutta birbirine bağlı gözeneklere sahip gözenekli fiber membranlar kullanıyoruz,” dedi. Bu tasarım, bu olumsuzluklar olmadan verimli bir buharlaşma sağlıyor.
Rekor Kıran Performans ve Gelecek Potansiyeli
Değişken ısı akışlarında test edildiğinde, membran rekor kıran bir performansa ulaştı. Santimetrekare başına 800 watt’ı aşan ısı akışlarını başardı; bu, bu tür bir soğutma sistemi için kaydedilen en yüksek seviyelerden biri. Ayrıca, saatlerce süren çalışma boyunca kararlılığını kanıtladı.
Buharlaşma için ideal geniş yüzeylere sahip, kendine ait membranlar kullanılarak yapılan önceki girişimler, kendilerinin genellikle çok küçük olması ve bozulmasıya yol açması veya çok büyük olması ve istenmeyen kaynamalara yol açması nedeniyle başarısız oldu.
Chen, “Burada, doğru boyutlara bağlı kendilerine ait olan kendine ait fiber membranlar seçenekleri” dedi. Bu tasarım, olumsuzluklar olmadan verimli bir buharlaşma sağlıyor.
Rekor Kıran Performansı ve Gelecek Potansiyeli
Değişken ısı akışlarında test değişiklikleri, membran rekor kıran bir performansa ulaştı. Santimetrekare başına 800 watt’ı aşan ısı depolamalarını başardı; bu, bu tür bir soğutma sistemi için değiştirilen en yüksek performansın biri. Ayrıca, kalıcı çalışma boyunca kararlılığını kanıtladı.
Kaynak: https://scitechdaily.com