Innovadora solución de refrigeración para productos electrónicos desarrollada por IIT Madras y la Universidad Khalifa - Transcontinental Times

Aug 08, 2023

El advenimiento de la segunda era espacial de la India ha traído consigo impresionantes innovaciones tecnológicas y una notable tendencia hacia la miniaturización de los componentes electrónicos.

INDIA:En un paso significativo hacia el avance de la gestión del calor para dispositivos electrónicos en miniatura, el Instituto Indio de Tecnología de Madrás (IIT Madras) y la Universidad Khalifa en los Emiratos Árabes Unidos han desarrollado conjuntamente una solución de refrigeración innovadora con aplicaciones potenciales en la tecnología espacial y más allá.

Este avance, centrado en intercambiadores de calor de minicanales, se ha publicado en la prestigiosa revista revisada por pares Applied Thermal Engineering.

El esfuerzo de investigación colaborativa dio como resultado un artículo del que es coautor el profesor S. Vengadesan del Departamento de Mecánica Aplicada e Ingeniería Biomédica del IIT Madras, junto con su estudiante de investigación R. Vishnu, y las contribuciones del Dr. Ahmed Alkaabi y el Dr. Deepak Selvakumar. de la Universidad Califa.

El advenimiento de la segunda era espacial de la India ha traído impresionantes innovaciones tecnológicas y una notable tendencia hacia la miniaturización de los componentes electrónicos. Esta miniaturización ha llevado a la creación de funcionalidades avanzadas, como lo ejemplifica la misión en curso Chandrayaan-3.

Sin embargo, la creciente dependencia de componentes electrónicos miniaturizados, tanto en misiones espaciales como en electrónica de consumo, ha dado lugar a un problema importante de generación de calor.

Los procesadores informáticos de alto rendimiento, por ejemplo, pueden generar más de 200 a 250 vatios de potencia, lo que culmina en cargas de calor que pueden alcanzar 1 kilovatio.

Como resultado, la gestión eficiente de este calor se convierte en una preocupación crítica. Los sistemas de refrigeración líquida, en particular los disipadores de calor de micro y minicanales, se han convertido en un enfoque viable para disipar el calor en dichos sistemas.

La solución innovadora presentada por los investigadores del IIT Madras y la Universidad Khalifa se centra en el concepto de introducir electrodos de placa delgada en minicanales para alterar la dinámica del flujo. Esta interrupción conduce a la creación de flujos arremolinados y vórtices en los límites del canal, lo que mejora significativamente la eficiencia de la transferencia de calor.

El equipo aprovechó métodos computacionales para simular intrincados flujos de fluidos tridimensionales, mostrando cómo estos flujos caóticos controlados perturban el flujo convencionalmente suave a lo largo de las paredes del canal, lo que resulta en tasas de transferencia de calor notablemente mejoradas.

Lo que distingue a este enfoque es la aplicación de un delicado campo eléctrico para inducir el flujo giratorio deseado dentro de los minicanales. Esto no sólo garantiza la seguridad operativa sino que también minimiza el consumo de energía. Las aplicaciones de esta investigación pionera son de gran alcance, especialmente en el ámbito de la gestión térmica electrónica para la tecnología espacial.

Los vórtices impulsados ​​eléctricamente generados por este ingenioso diseño eliminan la necesidad de modificaciones geométricas adicionales. Además, la ausencia de piezas móviles garantiza un funcionamiento sin vibraciones y requiere un mantenimiento mínimo.

Una clara ventaja de este enfoque radica en su naturaleza de funcionamiento eléctrico, que permite un control inteligente y respuestas rápidas a las condiciones cambiantes. Como testimonio de su compromiso, el equipo de investigación pretende perfeccionar aún más el diseño explorando diferentes posiciones y orientaciones de los electrodos.

Además, el mecanismo revelado en este estudio muestra el potencial de avanzar en la ebullición de película delgada, lo que presenta una oportunidad para extender la aplicación de este diseño a sistemas de transferencia de calor de dos fases.

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Licenciado en ingeniería mecánica, escribe sobre ciencia, tecnología y deportes, enseña física y matemáticas, también jugó cricket profesionalmente y es un apasionado del culturismo.

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