Kjøling er et viktig aspekt av elektronikkdesign, fra industrielle anvendelser med enorm effekt til små personlige datamaskiner. Enkelt sagt betyr kjøling at man flytter varme fra den varme elektronikken og ut til de kaldere omgivelsene. I anvendelser som krever høy ytelse oppnås dette ofte ved å sirkulere en væske imellom elektronikken og omgivelsene ved hjelp av en mekanisk pumpe.
Et nanofluid er en væske som er tilstatt et stort antall veldig små partikler, kalt nanopartikler. Man har sett at slike væsker har forbedrede egenskaper med tanke på varmetransport, f.eks. en økt termisk konduktivitet. Hvis de tilsatte partiklene også er magnetiske, så har vi en spesiell type nanofluid kalt ferrofluid, som kan bli kontrollert ved hjelp av magnetiske felt. Væskens evne til å bli kontrollert av magnetiske felt avhenger av temperatur, og dette åpner muligheten for å lage noe kalt en termomagnetisk pumpe. En slik pumpe kan sirkulere kjølevæsken helt uten bevegelige deler.
Generelt ser vi et potensial for anvendelse der hvor pålitelighet og kompakthet er viktige aspekter, på grunn av avsidesliggende og farlig lokalisering. Gode eksempler på dette inkluderer kraftelektronikk i subsea-installasjoner og vindkraft på havet.
Hovedmålene i FerroCool er:
- Å designe og bygge en eksperimentell rigg som kan brukes for fremtidig eksperimentell aktivitet
- Å kjøre eksperiment for å måle varmeovergang i ferrofluider
- Å gjøre et studie over mulige applikasjoner av kjølekonseptet
Arbeidet vil kreve at vi kobler flere fagfelt: Numerisk og anvendt matematikk, elektromagnetisme, statistisk mekanikk, fluidmekanikk, termodynamikk, samt nanoteknologi og kollodial kjemi. Arbeidet vil hovedsaklig være
eksperimentelt, men det vil også innebære bruk av matematiske modellering og kjøring av numeriske simuleringer.
Relevante lenker: