त्रि-आयामी मुद्रित तांबा और अत्यधिक टोपोलॉजी डेटा केंद्रों के लिए

इलिनोइस विश्वविद्यालय के मैकेनिकल इंजीनियरिंग की एक टीम ने 3D प्रिंटिंग के माध्यम से शुद्ध तांबे की कोल्ड प्लेटें विकसित की हैं, जो डेटा केंद्रों में शीतलन ऊर्जा खपत को 98% तक कम करने में सक्षम हैं। कुंजी टोपोलॉजिकल ऑप्टिमाइज़ेशन में निहित है, जो नुकीले आकार और दांतेदार किनारों वाले पंख उत्पन्न करता है जो पारंपरिक मशीनिंग तकनीकों से प्राप्त करना असंभव है। यह सफलता, Cell Reports Physical Science में प्रकाशित, डिजिटल उद्योग के थर्मल प्रबंधन को बदल सकती है।

शुद्ध तांबे में टोपोलॉजिकल ऑप्टिमाइज़ेशन और थर्मल चालकता 🔥

टोपोलॉजिकल ऑप्टिमाइज़ेशन एक कम्प्यूटेशनल विधि है जो विशिष्ट बाधाओं के तहत थर्मल प्रदर्शन को अधिकतम करने के लिए डिज़ाइन वॉल्यूम में सामग्री को पुनर्वितरित करती है। इस मामले में, एल्गोरिदम ने दांतेदार पंखों और तेज नुकीले सिरों वाली जैविक ज्यामिति उत्पन्न की जो महत्वपूर्ण द्रव्यमान जोड़े बिना शीतलक के साथ संपर्क सतह को बढ़ाती है। शुद्ध तांबे में 3D प्रिंटिंग, एक उच्च तापीय चालकता वाली लेकिन प्रक्रिया करने में कठिन सामग्री, ने इन संरचनाओं को मूर्त रूप देना संभव बनाया। गर्मी हस्तांतरण सिमुलेशन से पता चलता है कि अनियमित किनारों द्वारा प्रेरित अशांत प्रवाह पारंपरिक सीधे पंखों की तुलना में अधिक कुशलता से गर्मी निकालता है। परिणाम एक ऐसी प्रणाली है जो डेटा केंद्र की कुल ऊर्जा के 30% से 1.1% तक शीतलन खपत को कम करती है।

भविष्य की शीतलन के लिए असंभव ज्यामिति का दृश्य 🧊

इन दांतेदार पंखों का दृश्य प्रतिनिधित्व उनके कामकाज को समझने के लिए मौलिक है। 3D मॉडल और CFD सिमुलेशन के माध्यम से, यह देखा जाता है कि कैसे शीतलक द्रव नुकीले सिरों से टकराने पर तेज हो जाता है, जिससे माइक्रोवोर्टिस बनते हैं जो तांबे की सतह से गर्मी को साफ करते हैं। एक सपाट हीट सिंक की तुलना में, थर्मल फ्लक्स घनत्व पांच गुना अधिक है। वैज्ञानिक विज़ुअलाइज़ेशन और एडिटिव मैन्युफैक्चरिंग का यह संयोजन पहले अव्यवहार्य माने जाने वाले डिज़ाइनों के लिए द्वार खोलता है, यह प्रदर्शित करता है कि क्रांतिकारी ऊर्जा दक्षता प्राप्त करने के लिए सामग्री का आकार इसकी संरचना जितना ही महत्वपूर्ण है।

पारंपरिक शीतलन समाधानों की तुलना में डेटा केंद्रों में थर्मल दक्षता और पावर घनत्व के लिए 3D मुद्रित तांबे की चरम टोपोलॉजी के क्या निहितार्थ हैं

(पी.एस.: आणविक स्तर पर सामग्रियों की कल्पना करना एक आवर्धक कांच से रेत के तूफान को देखने जैसा है।)