گوشی های هوشمند با طراحی باریک و ضد گرما

تولید دمای بالا در لوازم الکترونیکی نظیر موبایل، تبلت و جز آن،  معضلی است که همواره اگر نه همه ولی اکثر ما کاربران با آن مواجه بوده یا هستیم. این مشکل به صورت خاص در موبایل ها و تبلت ها بیش از سایر دستگاههای الکترونیکی خود را نشان می دهد و گاه باعث می  شود که پردازش داده ها متوقف و دستگاه هم متوقف شده و نیاز به خاموش و روشن کردن پیدا کند. کاربرانی متعدد از این اتفاق به ویژه قبل از ذخیره سازی داده ها، خاطراتی ناخوشایند دارند.به همین سبب، همواره روش هایی که بتوانند سیستم خنک کاری و کاهش دما را در این قبیل وسایل الکترونیکی بهینه سازند، از جایگاهی قابل اعتنا برخوردار بوده اند. حالا دانشمندان ژاپنی، توانسته اند به یک دستاورد فوق العاده در این زمینه دست یابند. در ادامه می توانید بخشی از معرفی این فناوری جدید را که حتا به کاهش چشمگیر ضخامت موبایل ها منجر می شود، مطالعه نمایید.

به گزارش صنایع پلاستیک به نقل از وبسایت جهانی پلیمرمدیا، دانشمندان دانشگاه ناگویای ژاپن – Nagoya University یک دستگاه خنک‌کننده نوآورانه و بدیع طراحی کرده‌اند — یک لوله انتقال دمای مدار بسته و فوق‌باریک (۱) یا ultra-thin loop heat pipe  — که به‌طور چشمگیری عملکرد کنترل دما در قطعات الکترونیکی گوشی‌های هوشمند و تبلت‌ها را بهینه می سازد. این پیشرفت می‌تواند به تولید دستگاه‌های موبایل باریک‌تر منجر شود که بدون گرم شدن یا افت عملکرد، قادر به اجرای برنامه های کاربردی سنگین هستند.

این تحقیق که در مجله Applied Thermal Engineering منتشر شده، یکی از چالش‌های اساسی مهندسی دستگاه‌های موبایل را هدف گرفته است: خنک‌سازی مؤثر قطعات قدرتمند در فضای بسیار محدود دستگاه‌های باریک.

این راهکار امکان مدیریت حرارتی بهینه را بدون افزایش ضخامت دستگاه فراهم می‌کند؛ موضوعی که می تواند به تولید گوشی‌ها و تبلت‌های نسل آینده با “عملکرد عالی” و “طراحی باریک‌تر” منجر گردد. به این ترتیب طراحان این تجهیزات الکترونیکی قادر خواهند بود که بدون فدا کردن تجربه کاربری یا اصول زیبایی‌شناسی حاکم بر طراحی، موبایل ها یا تبلت هایی به مراتب زیباتر بیافرینند.

+ این مطلب چکیده ای از اصل انتشار یافته آن در سایت جهانی پلیمر مدیا است و اگر به مطالعه ی کل آن علاقه دارید، می توانید با انتخاب “این پیوند” اصل آن را با جزئیات و تصاویر بیشتر مطالعه کنید.

پانویس:

(۱) – یک لوله ی مداربسته ی انتقال دما و فوق‌باریک یا ultra-thin loop heat pipe یکی از روش هاو فناوری های زیر مجموعه “راه حل خنک کننده فوق نازک (Ultra-thin cooling solution) به شمار می رود.

همانطور که پیشتر گفته شد، “Ultra-thin cooling solution” به معنی “راه‌حل خنک‌کننده فوق‌نازک” است و به فناوری‌هایی پیشرفته‌ اشاره دارد که برای مدیریت دما در دستگاه‌های الکترونیکی (مانند موبایل، لپ‌تاپ و تجهیزات دیجیتال) که دارای محدودیت فضا هستند، طراحی شده‌اند.

در ادامه به صورت مجمل و مختصر به این روش و زیر مجموعه های آن و جزئیات فنی و کاربردهایش خواهیم پرداخت.
1. هدف اصلی: هدف اصلی به کار گیری این فناوری یا راه حل مدار خنک کننده فوق نازک، عبارتند از:

– کاهش ضخامت سیستم‌های خنک‌کننده (معمولاً زیر ۱ میلی‌متر) بدون افت کارایی.
– مناسب برای دستگاه‌های فوق‌باریک مانند گوشی‌های هوشمند نسل جدید.

۲. انواع روش ها و راه حل های متداول:
– لوله‌های انتقال دمای فوق‌نازک (Ultra-thin heat pipes) – که در این مطلب به اختصار به آن اشاره شد و دانشمندان دانشگاه ناگویا توانسته اند از آن برای بهینه سازی سیستم خنک کننده موبایل و سایر تجهیزات الکترونیکی استفاده کنند.
– صفحات تبخیری (Vapor chambers)
– مواد تغییرفاز دهنده (PCMs)

۳. مزایا:
– افزایش عمر قطعات الکترونیکی با جلوگیری از گرمایش بیش‌ازحد.
– امکان استفاده از پردازنده‌های قوی‌تر در دستگاه‌های باریک. ( به این معنا که می توان موبایل ها را باریک تر و نازک تر کرد و در عین حال از پردازنده های قوی تر استفاده کرد، چرا که امکان خنک کردن و کاهش دمای آن به روش های فوق الذکر فراهم شده است. هر چه پردازنده قوی تر باشد، پردازش اطلاعات بالاتر می رود و کارایی لوازم الکترونیکی افزایش می یابد و طبعا دمای بیشتری تولید می کند. وقتی بتوانیم دمای آن را به صورت بهینه ای کاهش دهیم می توانیم در فضایی کمتر از پردازنده ای قوی تر سود ببریم و این یک موفقیت فوق العاده در طراحی و عملکرد دستگاههای الکترونیکی است.)

۴. چالش‌های پیش رو:
– طراحی پیچیده به دلیل محدودیت فضای موجود.
– هزینه تولید بالاتر نسبت به سیستم‌های سنتی.

۵- کاربرد:

این تحقیقات تنها در حد آزمایشگاهی باقی نمانده است و شرکت های بزرگ صنعت تلفن همراه از دستاوردهای ارزشمند این قبیل تحقیقات در مقیاس تولید صنعتی بهره برداری کرده اند، اما هنوز در تلاش هستند تا سیستم کاهش دما و ضخامت دستگاههای تلفن همراه توامان به کار بگیرند و در این زمینه رقابتی تنگاتنگ میان آنها در جریان است چنانکه شرکت عظیم سامسونگ در گوشی‌های جدید سری گلکسی S (سری رده بالا با بهترین کیفیت)، از این راه حل های بسیار نوین سود برده است، و رقیب جدی این شرکت کره ای، یعنی کمپانی مشهور اپل آمریکا در آیفون ۱۵ و نسخه های بعدی آن، از این فناوری برای خنک کاری تراشه های قدرتمند و توانمند خود، که دمایی بالا ایجاد می کنند، استفاده کرده است.