В НовГУ создали уникальную технологию защиты электроники от перегрева
18 ноября 2025, 10:39 667
Учёные НовГУ придумали, как сделать систему охлаждения для электроники, которая не боится тряски и наклонов. Разработка актуальна для бортовых компьютеров самолётов, дронов, поездов, ноутбуков. Раньше такие системы могли работать только в строго определённом положении, а теперь смогут работать в любом. В основе – новый принцип работы тепловых труб в системах охлаждения радиоаппаратуры. Осуществлять теплообмен в них предлагается за счёт электроосмоса. Это позволит решить ключевую проблему тепловых труб — их зависимость от гравитации.
Тепловые трубы — широко распространённая технология. Первыми сферами их применения были военная и космическая техника, но сейчас они используются в самых разных приборах. Например, медно-водяные тепловые трубки часто используются в ноутбуках, они имеют небольшую длину, а капиллярное давление фитильной структуры позволяет противодействовать силе тяжести.
— Главная проблема классических тепловых труб в том, что зона конденсации всегда должна быть выше зоны испарения, — пояснил Юрий Килиба. — В ином случае нагреваться будет пустая зона сверху — поэтому жидкость внизу не сможет нагреться и превратиться в пар. Циркуляция теплоносителя остановится, и никакого теплообмена не получится. Для стационарных приборов это несущественно. Нет этой проблемы и в космической сфере — в космосе нет гравитации. А вот, например, для самолётов это критически важный вопрос — удерживать воздушное судно в строго горизонтальном положении на протяжении всего полёта затруднительно. Значит, нужно найти способ сделать тепловую трубу «гравитационно независимой».
Решение, которое предлагают учёные НовГУ — присоединить к обычной тепловой трубе насос, работающий на основе электрического осмоса. Так называется явление, при котором жидкость под воздействием тока может проходить через любые пористые структуры — например, керамику, стекловолокно, оксиды металлов. Преимущества технологии — отсутствие движущихся частей, простота реализации и эксплуатации, надёжность.
— Мы изготовили модель насоса из двух электродов и пористого полипропилена с диаметром пор 5 микрометров, — рассказал Юрий Килиба. — Насос крепится к корпусу трубы снаружи, при этом к пористому материалу подведена трубка, через которую из тепловой трубы поступает жидкость. Допустим, труба наклоняется в «неправильное» положение — нагревается верхняя часть, а жидкость остаётся снизу. Классическая тепловая труба в такой ситуации перестанет работать. Но, если к её нижней части подвести электроосмотический насос, всё поменяется. Холодная жидкость будет по маленькой трубке поступать к пористому материалу и пропитывать его. А затем, благодаря осмосу, электрический заряд «вытолкнет» жидкость наверх, где она остудит горячую зону.
Исследование выполнено за счёт гранта Российского научного фонда.
Обзор разработки сделан при грантовой поддержке Минобрнауки России, в рамках Десятилетия науки и технологий.
Эту и другие новости читайте в официальном телеграм-канале Новгородского университета.
