Proporcionar un disipador de calor de una vía [cerrado]

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¿Cómo se podría diseñar un componente que permita que el calor fluya libremente en una sola dirección, mientras se evita la conductividad del calor en la dirección inversa?

Me imagino que este tipo de dispositivo podría pensarse como un "diodo de flujo de calor" o "compuerta térmica", que permitiría, por ejemplo, que los dispositivos vecinos tengan requisitos y tolerancias de disipación de calor muy diferentes para compartir un disipador de calor común, evitando el calor. desde que ingrese a cualquier aparato a través del reflujo del disipador de calor.

    
pregunta ProductionValues

2 respuestas

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  • Los dispositivos activos incluirían sistemas de refrigeración mecánica y dispositivos peltier, este último probablemente sea más práctico.
  • Los dispositivos pasivos serían una especie de enfriamiento por convección líquida con la fuente de calor en la parte inferior y el disipador de calor en la parte superior. El fluido caliente de menor densidad ascendería hasta la cima.

Apareció una búsqueda rápida en la web de un conductor de calor de una vía:

... y un rectificador térmico!

Figura1.Investigadoresjaponeseshandesarrolladounnuevodiodoquesolotransmitecorrientesdecalorenunadirecciónypiensanquepodríarepresentarunnuevofuturoparalacomputacióntérmica.Fuente: PopSci .

El artículo continúa diciendo:

  

Un trabajo similar ha tenido éxito con electrones individuales en superconductores y en nanotubos solitarios, según Technology Review. Pero esto representa la primera vez que alguien ha logrado el truco en un gran volumen, que en este caso consiste en dos tipos de óxidos de cobalto perovskita.

     

Los investigadores han teorizado durante mucho tiempo que tales diodos, o rectificadores térmicos, podrían ser posibles con el material correcto. Dicho material tendría que tener una alta conductividad térmica a bajas temperaturas y viceversa, de modo que el calor fluya continuamente en una dirección, y luego los investigadores podrían combinar el material con otro que tenga la característica opuesta.

     

Este dispositivo tiene un claro uso para crear disipadores de calor que mantienen a los microchips en funcionamiento. Sin embargo, Wataru Kobayashi en la Universidad de Waseda y sus colegas han propuesto un objetivo más ambicioso: controlar las corrientes de calor para crear una nueva tipo de procesamiento de información con transistores térmicos, puertas lógicas térmicas y memoria térmica. [La cursiva es mía.]

Originalmente pensé que este desarrollo era lo mismo pero @DaveTweed señala -

  

Creo que malinterpretaste la primera [ahora segunda] referencia sobre las moléculas de polietileno, esto crea un material anisotrópico (el calor fluye a lo largo de un eje, pero no a lo largo de los otros dos), pero no puede producir un efecto de "diodo". p>

Lo dejaré por interés general.

Figura2.Lascadenasdemoléculasdepolietilenocomoladearribatiendenaorganizarsedeformacaótica,peroaldescubrircómoalinearlasmoléculasenlínearecta,losinvestigadoresdelMIThancreadounnuevopolímeroaltamenteconductorqueconduceelcalorsolounasoladirección.Fuente: PopSci .

    
respondido por el Transistor
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Un termosifón tubular (también conocido como tubo de calor) puede estar dispuesto para funcionar de la manera descrita. De hecho, gran parte del trabajo de desarrollo en ellos estaba relacionado con hacer que trabajaran en contra de su inclinación direccional natural.

    
respondido por el Ecnerwal

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