ENG: Engineers at the University of California San Diego have developed a new cooling system that works passively, using no additional energy. At the center of this system is a specially engineered fiber membrane filled with tiny, interconnected pores. These pores naturally pull in a cooling liquid through capillary action. As the liquid spreads across the membrane and evaporates, it absorbs and removes heat from the electronics underneath. This process is similar to how sweat cools the human body but applied to high-power electronics.
The membrane is placed above a network of narrow channels that continuously supply liquid to its surface. Unlike fans or liquid pumps, this design quietly and efficiently cools the system without moving parts. It also uses significantly less water than traditional methods. The key to its effectiveness lies in the pore size and structure. Earlier membranes either clogged due to pores being too small or caused unwanted boiling when pores were too large. This new material avoids both problems, maintaining a steady flow and allowing fast evaporation.
In laboratory tests, the membrane performed exceptionally well, handling over 800 watts of heat per square centimeter, one of the highest heat fluxes recorded for this type of system. It remained stable during long periods of use, showing that it can operate reliably under heavy thermal loads. Originally developed for filtration, this fiber material has found new purpose in cooling high-performance electronics. The team is now working to integrate the membrane into cold plates for computer chips and plans to bring the technology to market through a new startup.
RO: Inginerii de la Universitatea din California San Diego au dezvoltat un nou sistem de răcire care funcționează pasiv, fără a utiliza energie suplimentară. În centrul acestui sistem se află o membrană de fibră special proiectată, umplută cu pori mici, interconectați. Acești pori atrag în mod natural un lichid de răcire prin acțiune capilară. Pe măsură ce lichidul se răspândește pe membrană și se evaporă, acesta absoarbe și elimină căldura de la componentele electronice de sub ea. Acest proces este similar cu modul în care transpirația răcește corpul uman, dar aplicat la componente electronice de mare putere.
Membrana este plasată deasupra unei rețele de canale înguste care furnizează continuu lichid la suprafața sa. Spre deosebire de ventilatoare sau pompe de lichid, acest design răcește sistemul în mod silențios și eficient, fără piese în mișcare. De asemenea, utilizează mult mai puțină apă decât metodele tradiționale. Cheia eficienței sale constă în dimensiunea și structura porilor. Membranele anterioare fie se înfundau din cauza porilor prea mici, fie provocau o fierbere nedorită atunci când porii erau prea mari. Acest nou material evită ambele probleme, menținând un flux constant și permițând evaporarea rapidă.
În testele de laborator, membrana a funcționat excepțional de bine, gestionând peste 800 de wați de căldură pe centimetru pătrat, unul dintre cele mai mari fluxuri de căldură înregistrate pentru acest tip de sistem. Membrana a rămas stabilă pe parcursul unor perioade lungi de utilizare, demonstrând că poate funcționa fiabil în condiții de sarcini termice mari. Dezvoltat inițial pentru filtrare, acest material fibros și-a găsit un nou scop în răcirea electronicelor de înaltă performanță. Echipa lucrează acum la integrarea membranei în plăci reci pentru cipuri de calculator și intenționează să aducă tehnologia pe piață prin intermediul unui nou start-up.
Source (Liezel Labios, UC San Diego, “New Cooling Tech Could Curb Data Centers’ Rising Energy Demands”, 13.06.2025)
Paper: Feng, T., Pei, Y., Zhang, H., Asai, B., Dong, G., Joshi, A., Saha, A., Cai, S. and Chen, R., 2025. High-flux and stable thin-film evaporation from fiber membranes with interconnected pores. Joule.
