SG.hu·
Konyhai trükkből processzorhűtés
Amerikai fizikusok elérték hogy a víz felfelé kapaszkodjon saját párája és egy megfelelően barázdált fémlap segítségével.
A kutatók célja az volt, hogy bemutassák hogyan lehet a forró gőzben véletlenszerű mozgást végző vízmolekulákat irányított erővé alakítani. Az elvet jelenleg a túlmelegedő számítógép processzorok hűtőanyagainak mozgatásánál szeretnék alkalmazni.
Az alapfolyamat mögött rejlő fizika nem bonyolult, akár otthon, a konyhában is megfigyelhető. Ha elég ideig hagyunk egy üres serpenyőt a tűzhelyen, akkor az áthevült edény aljára csöpögtetett víz egy gőzburokban élénk forgómozgásba kezd, miközben lassan veszít térfogatából. A jelenséget még a 18. században írta le Johann Gottlob Leidenfrost német tudós.
Lényege, hogy a hőhatás annyira heves, többszöröse a folyadék forráspontjának, hogy csak a vízcsepp alját forralja fel, ami így egy hajszálnyi gőzpárnán halad anélkül, hogy fizikai kapcsolatba kerülne magával a serpenyővel. Az amerikaiak kísérletüket azzal a céllal végezték el, hogy meggyőződjenek róla, használható-e a jelenség a folyadékok irányított mozgatásához.
Ehhez a serpenyő sima felületével ellentétben az Oregoni Egyetem dr. Heiner Linke által vezetett csapata egy fűrészfogakra emlékeztető barázdasort alakított ki a felhevítendő felületen, mellyel elérték, hogy a hő hatására mozgásba lendülő vízcseppek átlökve magukat a fűrészfogak emelkedőin, ahelyett hogy össze-vissza kavarogtak volna - mint tették azt a serpenyőben -, egyenes irányú mozgást végeztek.
Maga a mechanizmus - mint az a fentiekből leszűrhető - nem különösebben bonyolult, magyarázta Linke a BBC-nek. A pára többnyire egy irányba folyik, a cseppek pedig a pára tetején utaznak. A módszerrel a cseppek nagyjából 12 fokos emelkedők leküzdésére képesek.
Bár az eredeti cél a véletlenszerű energia irányított mozgássá való alakításának demonstrálása lett volna, ami szorosan kötődik Linke molekuláris motorokkal kapcsolatos munkájához, a kutatók egy egészen más területen kamatoztatnák eredményeiket: a számítógépek processzorainak hűtésében.
A mikroprocesszorokon áthaladó elektromos áram már akkora hőt termel, hogy az csökkentheti a számítási teljesítményt. A folyadékhűtés egyszerű megoldás lenne, ezekhez azonban szivattyúk kellenek a hűtőanyag keringetéséhez, ami további hőt generál, éppen ezért illik bele a képbe a Linke által kitalált barázdált mikrocsatorna, ami automatizálná a folyadék mozgását. A szivattyú szerepét a processzor hője töltené be, sőt egyben termosztátként is funkcionálna, mivel a szivattyú nem indul be addig, míg létre nem jön a folyamathoz szükséges hőmérséklet.
A kutatók célja az volt, hogy bemutassák hogyan lehet a forró gőzben véletlenszerű mozgást végző vízmolekulákat irányított erővé alakítani. Az elvet jelenleg a túlmelegedő számítógép processzorok hűtőanyagainak mozgatásánál szeretnék alkalmazni.
Az alapfolyamat mögött rejlő fizika nem bonyolult, akár otthon, a konyhában is megfigyelhető. Ha elég ideig hagyunk egy üres serpenyőt a tűzhelyen, akkor az áthevült edény aljára csöpögtetett víz egy gőzburokban élénk forgómozgásba kezd, miközben lassan veszít térfogatából. A jelenséget még a 18. században írta le Johann Gottlob Leidenfrost német tudós.Lényege, hogy a hőhatás annyira heves, többszöröse a folyadék forráspontjának, hogy csak a vízcsepp alját forralja fel, ami így egy hajszálnyi gőzpárnán halad anélkül, hogy fizikai kapcsolatba kerülne magával a serpenyővel. Az amerikaiak kísérletüket azzal a céllal végezték el, hogy meggyőződjenek róla, használható-e a jelenség a folyadékok irányított mozgatásához.
Ehhez a serpenyő sima felületével ellentétben az Oregoni Egyetem dr. Heiner Linke által vezetett csapata egy fűrészfogakra emlékeztető barázdasort alakított ki a felhevítendő felületen, mellyel elérték, hogy a hő hatására mozgásba lendülő vízcseppek átlökve magukat a fűrészfogak emelkedőin, ahelyett hogy össze-vissza kavarogtak volna - mint tették azt a serpenyőben -, egyenes irányú mozgást végeztek.Maga a mechanizmus - mint az a fentiekből leszűrhető - nem különösebben bonyolult, magyarázta Linke a BBC-nek. A pára többnyire egy irányba folyik, a cseppek pedig a pára tetején utaznak. A módszerrel a cseppek nagyjából 12 fokos emelkedők leküzdésére képesek.
Bár az eredeti cél a véletlenszerű energia irányított mozgássá való alakításának demonstrálása lett volna, ami szorosan kötődik Linke molekuláris motorokkal kapcsolatos munkájához, a kutatók egy egészen más területen kamatoztatnák eredményeiket: a számítógépek processzorainak hűtésében.
A mikroprocesszorokon áthaladó elektromos áram már akkora hőt termel, hogy az csökkentheti a számítási teljesítményt. A folyadékhűtés egyszerű megoldás lenne, ezekhez azonban szivattyúk kellenek a hűtőanyag keringetéséhez, ami további hőt generál, éppen ezért illik bele a képbe a Linke által kitalált barázdált mikrocsatorna, ami automatizálná a folyadék mozgását. A szivattyú szerepét a processzor hője töltené be, sőt egyben termosztátként is funkcionálna, mivel a szivattyú nem indul be addig, míg létre nem jön a folyamathoz szükséges hőmérséklet.