Bubblorna som bildas på en uppvärmd yta skapar en liten rekyl när de lämnar den, som sparken från en pistol som avfyrar ämnen. Nu forskare vid University of Illinois i Chicago, under finansiering från NASA, har visat hur denna minimala kraft kan utnyttjas för att blanda flytande kylvätska runt högeffekts mikroelektronik-i rymden eller på jorden.

Ångrekylkraften "är inte välstuderad, och har aldrig tillämpats, såvitt jag vet, "säger Alexander Yarin, UIC -framstående professor i maskinteknik och seniorförfattare till studien, publicerad i tidningen Natur Mikrogravitation .

"På flyg till Mars eller månen, utrustning som datorer genererar mycket värme, "Sa Yarin. När datorerna och chipsen blir mindre och packas tätare, värmeproduktionen blir en begränsning av datorkraften.

Ingenjörer har tittat på att "poolkoka, "som är vätskekylning vid en temperatur nära vätskans kokpunkt. Vid kokning, all värme absorberas vid omvandling av vätskan till ånga, utan ytterligare temperaturökning förrän fasändringen är klar.

Men bristen på gravitation i rymden utgör ett särskilt problem för poolkokning:Bubblorna har ingen flytkraft.

"På jorden, bubblorna stiger, och kallt kylvätska kommer in, "Sa Yarin." Men i rymden, bubblorna stiger inte. De stannar på den nedsänkta ytan, och kan smälta samman för att bilda ett isolerande ånglager, och värmeborttagningsprocessen avbryts.

"Du kan prova mekanisk blandning, men en motor skapar också värme. Du kan prova ett starkt elektriskt fält, men det producerar också värme och skapar andra problem, "sa han. Båda metoderna tar plats och kräver ström.

Yarin och hans arbetskamrater slog ihop två värmegenererande kretschips back-to-back. Genom att växla spänningen till de två chipsen, de kunde få apparaten att svänga fram och tillbaka genom kylvätskan med cirka 1 centimeter per sekund.

"När ett chip fungerar, det producerar bubblor och en rekylkraft. Sedan den andra, och det trycker tillbaka - tillräckligt för att svinga chipsen i kylvätskan och kasta bubblorna, "Sa Yarin.

"Det fungerar med eller utan gravitation - i rymden, precis som på jorden. "

Forskarna visade också att kraften är större när bubblorna är mindre och fler, vilket resulterar i en svängning med större båge och hastighet. Nanofibrer gjorda av polymer blåstes supersoniskt på chipsen, skapa en nanotextur för ökad bubblukärnbildning.

"Varje bubbel fungerar som jetdrivning, "sa Sumit Sinha-Ray, Yarins doktorand och studieförfattare. "När en bubbla lämnar en nedsänkt yta, det skjuter tillbaka ytan. Du ser det inte, eftersom bubblorna är små och ytan är stor. Men vi organiserade bubblorna för att få chipet att svänga. "