Avaruuselektroniikalle sopivaa jäähdytystekniikkaa

Painottomuus ei vaikuta negatiivisesti Yhdysvaltain avaruushallinto NASA:n ja Marylandin yliopiston kehittämään mikrokanavien tekniikkaan. Kuvan ratkaisun avulla voidaan NASAN:n tutkija Frank Robinsonin mukaan jäädyttää tiiviisti pakattua avaruuden instrumenttielektroniikaa.

Kahden äskettäisen avaruuslennon aikana avaruushallinto NASA:n Franklin Robinson ja Marylandin yliopiston professori Avram Bar-Cohen, osoittivat, että heidän mikrorakoinen jäähdytystekniikka ei vain poistanut suuria määriä lämpöä, vaan teki sen myös tämän sekä matalan että korkean painottomuuden ympäristöissä lähes identtisillä tuloksilla.

Mikrorakojäähdytyksellä tiukasti pakatun elektroniikan tuottama lämpö poistetaan juoksuttamalla sähköä johtamatonta HFE 7100 jäähdytysnestettä upotettujen suorakaiteen muotoisten mikrokanavien kautta lämpöä tuottavien laitteiden sisällä tai niiden välillä.

Kuva: NASA/Franklin Robinson

Kun jäähdytysneste virtaa näiden pienten rakojen läpi, se kiehuu kuumennetuilla pinnoilla tuottaen höyryä. Tämä kaksivaiheinen prosessi tarjoaa suuremman lämmönsiirtonopeuden, mikä pitää suuritehoiset laitteet viileinä ja todennäköisemmin rikkoontumatta ylikuumenemisen takia.

Sulautettu jäähdytystapa edustaa merkittävää poikkeamista perinteisemmistä jäähdytystekniikoista. Tavanomaisemmissa lähestymistavoissa suunnittelijat pitävät lämpöä tuottavat piirit ja muut laitteistot mahdollisimman erillään toisistaan. Lämpö kulkee painettuun piirilevyyn, missä se johdetaan lopulta avaruusalukseen asennettavaan jäähdyttimeen.

Robinson ja Bar-Cohen aloittivat mikrokanavatekniikan kehittämisen noin neljä vuotta sitten varmistaakseen, että NASA voisi hyödyntää seuraavan sukupolven 3D-piirejäm kun niitä tulee saataville.

Vaikka mikrorakojäähdytys oli alun perin suunniteltu käytettäväksi 3D-piireissä, siitä olisi apua muussakin avaruuslennon elektroniikassa. ”Näemme sovelluksia mikrorakojäähdytykseen kaikissa avaruudessa käytetyissä erittäin tiheissä elektronisissa laitteissa”, NASA:n Franklin Robinson toteaa.

Lisää: Nanobitteja (LINKKI) ja NASA:n tiedoteuutinen (LINKKI) ja tutkijoiden NASA-lehdessä julkaistu artikkeli (LINKKI). Lehdessä on muitakin avaruustekniikoita käsitteleviä artikkeleita.

Kuvat: NASA/Goddard Space Flight Center/Bill Hrybyk

Tärkeimmät teknologiauutiset kätevästi myös uutiskirjeenä! Tilaa (LINKKI)

LUE – UUTTA – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi verkosta