चीनी वैज्ञानिकों ने इलेक्ट्रोकेमिकल 3डी प्रिंटिंग का उपयोग करके थर्मल ट्यूब उत्पादन की तकनीक विकसित की, जिससे चिप कूलिंग क्षमता दोगुनी हो गई

नई तकनीक और इसके लाभ

वैज्ञानिकों ने कैपीलरी की ग्रेडिएंट पोरस संरचना के साथ ओमेगा (Ω) आकार की माइक्रोथर्मल ट्यूब बनाने में सफलता प्राप्त की। पहले ऐसा करना संभव नहीं था। नई तकनीक पारंपरिक खांचेदार थर्मल ट्यूबों की तुलना में गर्मी अपव्यय को दोगुना करने की अनुमति देती है, और यह पिघले हुए तांबे के पाउडर से बने सामान्य केशिकाओं की तुलना में दोगुनी केशिका शक्ति भी प्राप्त करती है।

ओमेगा-चैनल डिजाइन की विशेषताएं

ओमेगा का आकार, जो ग्रीक अक्षर Ω जैसा दिखता है, लंबे समय से अगली पीढ़ी की थर्मल ट्यूबों के लिए आदर्श क्रॉस-सेक्शन के रूप में मान्यता प्राप्त है। इसकी घुमावदार संरचना अधिक मजबूत केशिका अवशोषण प्रदान करती है, आंतरिक सतह क्षेत्र को बढ़ाती है और तरल और वाष्प के आदर्श पृथक्करण में योगदान करती है, जो सैद्धांतिक रूप से शुद्ध तांबे की तुलना में 1000 गुना अधिक ऊष्मा चालकता प्राप्त करने की अनुमति देता है।

हालांकि, ओमेगा-चैनलों की संकीर्ण आंतरिक गुहा कैपीलरी की ग्रेडिएंट पोरस संरचना को पारंपरिक पाउडर सिंटरिंग या यांत्रिक प्रसंस्करण का उपयोग करके बनाना असंभव बना देती थी, जिससे उद्योग में लंबे समय से कठिनाई हुई है।

प्रक्रिया का सिद्धांत

टीम गैल्वनीकरण का उपयोग करके तांबे की ट्यूबों को तांबे के नमक के घोल में डुबोती है। इस दौरान, तांबे के परमाणु परत दर परत जमा होते हैं, और निरंतर ग्रेडिएंट पोरस संरचना बनाने के लिए करंट और समय को नियंत्रित किया जाता है - आधार पर नैनोमीटर से लेकर शीर्ष पर माइक्रोमीटर तक। यह प्रक्रिया प्रवाल भित्ति के विकास के समान है: नैनो-छिद्र केशिका अवशोषण बनाते हैं, जबकि माइक्रो-छिद्र प्रवाह प्रतिरोध को कम करते हैं।

एकीकरण और औद्योगिक अनुप्रयोग

प्राप्त ग्रेडिएंट कैपीलरी पिघले हुए तांबे के पाउडर की पारंपरिक संरचनाओं की तुलना में दोगुना केशिका अवशोषण प्रदान करती है। इसका मतलब है कि तरल वापसी की गति दोगुनी हो जाती है, और अत्यधिक गर्मी और सूखने का जोखिम काफी कम हो जाता है। इस नए कैपीलरी से लैस थर्मल ट्यूब, एक सख्त खांचे वाली पारंपरिक ट्यूब की तुलना में प्रति ट्यूब दोगुना ऊष्मा अपव्यय क्षमता प्रदर्शित करती हैं। यह प्रक्रिया द्वितीयक असेंबली को पूरी तरह से समाप्त करती है, ग्रेडिएंट कैपीलरी और ओमेगा चैनल को एक ही चरण में एकीकृत करती है, जिससे पारंपरिक सिंटरिंग या भरने की विधियों में मौजूद संरचनात्मक बेमेल और इंटरफ़ेसियल थर्मल प्रतिरोध की समस्याएं दूर हो जाती हैं। औद्योगिक सहयोग में जियांग्शी नाइले कॉपर इंडस्ट्री कंपनी शामिल थी।

यह सफलता एआई कंप्यूटिंग के क्षेत्र में थर्मल संकट की समस्या को हल करने में मदद करती है। चूंकि जीपीयू की बिजली की आवश्यकताएं बढ़ रही हैं और केसिंग का आकार घट रहा है, इसलिए ओमेगा-चैनल और ग्रेडिएंट कैपीलरी वाली थर्मल ट्यूब 300 किलोवाट से अधिक की पावर घनत्व वाले रैक स्तर के ताप प्रबंधन का मार्ग प्रशस्त करती है, जो मौजूदा विनिर्माण बुनियादी ढांचे का उपयोग करती है, जिससे एआई कंप्यूटिंग घनत्व की निरंतर वृद्धि के साथ डिजाइन के लिए जगह बढ़ती है।