在电动汽车、机器学习和超高效太空旅行飞行器的时代，计算机和硬件的运行速度越来越快，效率也越来越高。但是，这种力量的增加带来了一种权衡：它们变得过热。

为了应对这种情况，中佛罗里达大学的研究人员正在开发一种方法，让大型机器“呼吸”出和吸入冷却水流，以防止系统过热。

最近发表在《流体物理评论》（Physical Review Fluids）杂志上的一项研究详细介绍了这一发现。

UCF机械和航空航天工程系的博士生、该研究的主要作者Khan Rabbi说，这个过程很像人类和一些动物呼吸空气来冷却身体，只是在这种情况下，机器会吸入冷空气。

拉比说，“我们用热钛喷射技术冷却表面。”我们从喷嘴中抽出的水越多，固体钛表面和水滴之间传递的热量就越大，从而冷却钛。从根本上说，需要产生最佳射流脉动以确保最大限度的传热性能。”

他说：“从本质上讲，这就像是从表面散发热量。”

这些水从大约10倍于人类头发厚度的小型喷水嘴喷出，这些喷嘴浸没在大型电子系统的热表面上，水被收集在一个储存室中，在那里，水可以被泵出并再次循环以重复冷却过程。他们研究中的储藏室里装了大约10盎司的水。

利用高速红外热成像技术，研究人员能够找到最佳的冷却水用量。

拉比说，该系统的日常应用可能包括冷却大型电子设备、太空飞行器、电动车电池和燃气轮机。

肖恩·普特南（Shawn Putnam）是加州大学机械与航空航天工程系的副教授，也是这项研究的合著者，他说这项研究是探索不同技术以有效冷却热设备和表面的努力的一部分。

普特南说：“最有可能的是，最通用、最有效的冷却技术将利用几种不同的冷却机制，脉冲射流冷却有望成为其中一个关键因素。”

研究人员说，有多种方法可以冷却热设备，但水射流冷却是一种首选方法，因为它可以调整到不同的方向，具有良好的传热能力，并且使用最少的水或液体冷却剂。

然而，它也有它的缺点，即要么过高或过低， UCF的研究方法解决了这个问题，它提供了一个可以根据硬件需求进行调整的系统，这样，所需的水量和在正确的位置上所需的水量就是可以实现良好匹配。

拉比说，这项技术是必要的，因为一旦设备温度超过某个阈值，比如194华氏度，设备的性能就会下降。

“由于这个原因，我们需要更好的冷却技术，以保持设备温度在最佳运行的最高温度范围内，”他说我们相信，这项研究将为工程师、科学家和研究人员提供一个独特的认识，以开发未来一代液体冷却系统。”