Por décadas, os pesquisadores consideraram o potencial de resfriamento de dispositivos eletrônicos quentes soprando neles com jatos de ar de alta velocidade. Contudo, os sistemas de resfriamento a jato de ar não são amplamente usados ​​hoje. Dois dos maiores obstáculos que impedem o uso desses sistemas são sua complexidade e peso. Os sistemas de jato de ar devem ser feitos de metal para serem capazes de lidar com a pressão associada aos jatos de ar cuja velocidade pode exceder 200 milhas por hora. E o sistema de tratamento de ar pode ser complexo com muitos componentes discretos que gerenciam o fluxo de ar e direcionam o ar para os pontos quentes onde o resfriamento é necessário.

Agora, pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign demonstraram um novo tipo de resfriador a jato de ar que supera as barreiras anteriores aos sistemas de resfriamento a jato. Usando manufatura aditiva, os pesquisadores criaram um sistema de resfriamento a jato de ar em um único componente que pode direcionar o ar de alta velocidade para vários pontos eletrônicos. Os pesquisadores fabricaram o sistema de resfriamento de materiais poliméricos fortes que podem suportar as condições adversas associadas a jatos de ar de alta velocidade.

"A liberdade de design da manufatura aditiva nos permite criar soluções de resfriamento com tamanhos e formas que não eram possíveis anteriormente, "disse William King, Cadeira Andersen e Professor de Ciência Mecânica e Engenharia. "Isso realmente abre um novo mundo de oportunidades para o gerenciamento térmico."

A pesquisa se concentrou na remoção de calor de dispositivos eletrônicos de alta potência. "Os problemas agudos de gerenciamento térmico de dispositivos eletrônicos de alta potência aparecem em uma série de aplicações, especialmente em centros de dados modernos, bem como veículos elétricos, incluindo aeronaves, automotivo, e veículos off-road, "disse Nenad Miljkovic, Professor Associado de Ciência Mecânica e Engenharia em Illinois e co-autor da pesquisa publicada.

As aplicações de dispositivos eletrônicos de alta potência estão crescendo rapidamente - em carros elétricos, sistemas de energia solar, Comunicações 5G, e computação de alta potência utilizando unidades de processamento gráfico (GPU), para nomear alguns. Os dispositivos eletrônicos nesses sistemas geram calor que deve ser removido para uma operação eficaz e confiável. Em geral, maior potência resulta em melhor desempenho. Infelizmente, maior potência também torna mais difícil remover o calor. Novas tecnologias de refrigeração são necessárias para apoiar o crescimento dos sistemas elétricos.

O papel, "Resfriamento por impacto de jato de ar de dispositivos eletrônicos usando bicos fabricados aditivamente, "foi publicado no jornal Transações IEEE em componentes, Embalagem, e tecnologia de manufatura .