علماء يبتكرون أسلوب تبريد جديد بفضل قافزات الذيل!

علماء يبتكرون أسلوب تبريد جديد بفضل قافزات الذيل!

هل تصدقون أننا أمام نقلة نوعية في عالم التبريد بفضل حشرة أحفورية حية وهي قافزات الذيل التي كانت متواجدة منذ ما يقارب 400 ملايين عام؟ نعم هذا ما استطاع بعض العلماء اكتشافه مؤخراً بعد فترة طويلة من البحث.

في التفاصيل التي تم نشرها من خلال مقالة مطولة على مجلة IEEE Spectrum فهي تؤكد لنا أن هناك مجموعة من العلماء من الولايات المتحدة الأمريكية وكوريا الجنوبية أقدموا على مشروع واعد سيحسن من حلول التبريد من خلال اعتماد بحثهم على springtail وهي تعني بالعربي قافزات الذيل. هذا المشروع سمح لهم بتصميم أسلوب تبريد جديد يعتمد على تصميم يطلق عليه بـ “الغشاء المسامي” ويتوقع أن يكون مفيدا في عملية التبريد مثل الأجهزة المحمولة، أجهزة انترنت الأشياء ومراكز البيانات حيث استنتج العلماء أن تصميم “الغشاء المسامي” مشابه يمكن أن يُستخدم لإيقاف الأنظمة الالكترونية من ارتفاع حرارتها الزائدة عبر عملية تبريد يطلق عليها بـ “التبريد التبخيري”.

الاعتماد على تصميم “الغشاء المسامي” مستوحى كما ذكرنا من قافزات الذيل, وهذا الاعتماد يعود بعد دراسة قافزات الذيل التي تبين أنها وعبر ملايين السنين طورت قشرة مضادة للماء والتي من خلالها تستطيع التنفس، حتى وإن كانت بيئتها مشبعة بمياه الأمطار. خلال دراسة عميقة من قبل العلماء لقافزات الذيل تبين أن الغشاء المسامي الحاد الحواف الخاص بها يقاوم تسرب السوائل ويستطيع بذلك المساعدة في احتواء تدفق السوائل, ذلك يعني بشكل واضح أنه يمكن أن يحتوي بنجاح السوائل العازلة كهربائيا التي تميل لأن تبلل بسهولة أي سطح صلب.

هكذا طريقة ستكون واعدة للغاية في التبريد المكون من مرحلتين لإزالة الحرارة في الرقاقات ثلاثية الأبعاد المكدسة، لأن السائل العازل كهربائيا يعتبر أمر مطلوب لتجنب المخاطر المرتبطة مع الماء في حالة تلامسه مع المكونات الالكترونية. صحيح أننا رأينا مؤخراً بعض الحلول التي تساعد على تجنب تضرر القطع الالكترونية من سائل التبريد من خلال عازل خارجي ولكن ذلك لا يصل لمرحلة ما وصل له هؤلاء العلماء الذي يبدو بنظرنا المتواضع أنه مشروع كبير ولكنه يحتاج إلى المزيد من الوقت ليرى النور.

ما يدعم كلامنا كذلك هو حديث أحد العلماء والخبراء أننا ما نزال في مرحلة مبكرة للغشاء المسامي الحاد الحواف المصنوع من قبل البشر حيث أنهم في الوقت الحالي هم فقط قادرين على التعامل مع معدل تدفق بطيء للغاية, وحتى نحصل على تبريد عملي فعلي للالكترونيات الساخنة فإننا نحتاج إلى أن يكون معدل التدفق فائق لنصل إلى النتائج المطلوبة.

هل نحن نتحدث عن 5 سنوات من التطوير؟

نعم, نحن نتحدث عن فترة تتراوح بين 4 إلى 5 سنوات من التطوير والأبحاث من قبل هؤلاء العلماء الذين حصلوا على دعم من عدة شركات مثل Cisco لمواصلة عملهم بشكل جيد, فمن دون الدعم دائماً ما تذهب هذه الأبحاث نحو طريق مسدود ولا ترى النور إطلاقاً والدليل على ذلك كثرة الابتكارات والأبحاث التي حدثت مؤخراً حول دقة التصنيع nm واستخدام مادة أخرى بدلاً من السيليكون في تصنيع الرقاقات.

برأيكم هل سيتغير مفهوم التبريد خلال الخمس سنوات القادمة؟ شاركونا بتوقعاتكم حول هذا المشروع الذي يبدوا للوهلة الأولى أنه حلم ولكنك حالما تتعمق في التفاصيل الدقيقة ستتفاجئ بإمكانية حدوث ذلك فعلاً