Czy możliwe jest wykonanie systemu obniżania temperatury w warunkach domowych? Czy może ciekły azot zarezerwowany jest jedynie dla dużych firm? Czy chłodzenie ciekłym azotem w ogóle jest stosowane – i do czego? Czy można wykorzystać go do chłodzenia procesora komputera, aby zwiększyć jego osiągi? Sprawdźmy!
Ciekły azot – dlaczego jest tak popularny?
Kiedy myślisz o wrzeniu, prawdopodobnie przywołujesz obraz wody w garnku lub czajniku, w której całej objętości gwałtownie pojawiają się pęcherze powietrza. Ciekły azot wrze w temperaturze -196°C – czy to nie niezwykłe? Na powierzchni naszej planety, odkąd używamy termometrów, nie udało się zanotować tak niskiej temperatury, ba, nie przekroczyliśmy nawet -100°C w najmroźniejszych okolicach bieguna południowego. Posiąść ciekły azot oznacza zatem – mieć nowe możliwości. I rzeczywiście, mimo że nie od razu po pierwszym skropleniu przez badaczy z Uniwersytetu Jagiellońskiego, z czasem pojawiła się dla niego cała seria zastosowań – nie tylko w celach naukowych, ale i bliższych codzienności. Ze względu na swoją temperaturę jest w stanie momentalnie zamrozić jedzenie, dzięki czemu wykorzystuje się go do wytwarzania nietypowych potraw w kuchni molekularnej; może być stosowany w zabiegach dermatologicznych do wymrażania tkanek; służy w laboratoriach, pozwalając na bankowanie materiału biologicznego. Ale czy można nim efektywnie chłodzić grzejące się urządzenia?
Chłodzenie ciekłym azotem – czy to dobry pomysł?
Zastanawiasz się zapewne, czy takie chłodzenie jest w ogóle możliwe – ciekły azot przy kontakcie z cieplejszym ciałem pobierze część jego energii wewnętrznej i zużyje ją na przejście fazowe – z fazy ciekłej do gazowej; gaz natomiast odparuje i koniec bajki. Jeśli natomiast wyposażysz się w odpowiedni zapas tej substancji, nie będzie to problemem – azot w istocie będzie parował, jednak konsekwentnie zmniejszał też będzie temperaturę chłodzonego ciała, w efekcie czego jego zużycie będzie stopniowo malało. Zwróć na to uwagę będąc na jednym z pokazów. Popularne jest włożenie róży do ciekłego azotu, by pokazać jej kruchość po zamrożeniu; kiedy kwiat zostanie wsunięty, słyszalny jest syk i unosi się wyraźny opar białego gazu, jednak prędko ustaje i obecność róży nie wywołuje już większych sensacji. Chłodzenie zostało zakończone. Inaczej sprawa wygląda w przypadku ciał, których temperatura stale rośnie – jak na przykład urządzeń elektrycznych. Wówczas chłodzenie ciekłym azotem prowadzi do ciągłego, niemalejącego zużycia tej substancji.
Co chłodzi się ciekłym azotem?
Do czego zatem używa się ciekłego azotu w praktyce? Jednym z zastosowań przemysłowych jest wykorzystanie go do redukcji temperatury narzędzi skrawających. Ze względu na generowane w procesie obróbki metali (zwłaszcza stopów tytanu) tarcie, narzędzia te grzeją się bardzo szybko, a jasnym jest, że zwiększa to ich podatność na uszkodzenia związane z zaburzeniem struktury wewnętrznej. Zastosowanie chłodzenia ciekłym azotem zwiększa wydatnie ich trwałość. Chłodzenie ciekłym azotem stosowane jest również w młynach laboratoryjnych, takich jak CryoMill. Jak to działa? Przypomnij sobie powyższy przykład z różą – zmielenie jej na drobinki jest niemożliwe, ponieważ zawiera soki i oleje (podobnych produktów jest zresztą mnóstwo), jednak po schłodzeniu ciekłym azotem i upuszczeniu rozpadnie się na miriady fragmentów. Młyny laboratoryjne schładzają plastyczne i oleiste substancje, po czym dokonują skutecznego mielenia. Innym zastosowaniem jest chłodzenie ciekłym azotem urządzeń elektrycznych – to jedna z metod utrzymania niskich temperatur elektronicznych podzespołów.
Chłodzenie procesora ciekłym azotem - czy to dobry pomysł?
Właśnie – czy można chłodzić ciekłym azotem procesor, aby móc poprawić jego osiągi? Wszyscy znamy te ciepłe miejsca na obudowie komputera, gdy odrobinkę go przeciążymy. Wówczas pojawia się niepokój, czy aby wytrzyma ten stan? Wydaje się, że zastosowanie tak zimnej substancji jak ciekły azot rozwiązałoby problemy z przegrzewaniem na dobre. Nie jest jednak tak różowo…
Zalety i wady tego rozwiązania
Rzeczywiście, istnieje taka możliwość – i mało tego, była już realizowana w przeszłości. Zwykle wygląda to tak, że procesor zostaje umieszczony poza obudową komputera, gdzie na bieżąco otrzymuje doraźne porcje ciekłego azotu. Ta metoda podkręcania pozwala uzyskać nawet 1.5÷1.8× wyższe taktowanie procesora (lub karty graficznej), również na nieprzystosowanych do overclockingu podzespołach. Bicie rekordów procesorów to widowiskowa sprawa i nieraz duże wydarzenie, odwiedzane przez mnóstwo ludzi (vide Extreme Masters w katowickim Spodku). A zatem każdy może coś takiego zrobić u siebie, prawda? Teoretycznie tak, jednak niekoniecznie jest ku temu potrzeba. Największym problemem jest zapewnienie stałego dopływu ciekłego azotu – procesory grzeją się nawet do 100°C, co oznacza, że trudniej je chłodzić, niż przedmioty w temperaturze pokojowej. Nawet jeśli masz kogoś, kto będzie ciągle polewał Twój procesor ciekłym azotem, niekoniecznie uda Ci się zagrać w wymagającą sprzętowo grę na najwyższych parametrach – mogą pojawić się problemy ze stabilnością wywołane wahaniami temperatur. Ponadto – obchodząc się z ciekłym azotem nieumiejętnie możesz uszkodzić zarówno swój sprzęt, jak i swoje ciało, dlatego zawsze zachowaj rezerwę bezpieczeństwa.
Niezbędnik: bez naczynia Dewara się nie obejdzie!
Jeśli jednak zdecydowałeś, że jest to dziedzina dla Ciebie, potrzebował będziesz dwóch rzeczy na pewno: pierwszą z nich jest ciekły azot, a drugą – pojemnik na ciekły azot, zwany naczyniem Dewara. Jest to zbiornik, zwykle duży, o wyjątkowo dobrych własnościach związanych z izolacją termiczną, dzięki którym ciekły azot jest skutecznie odseparowany od otoczenia, a zatem wymiana ciepła jest zminimalizowana. Zapewnia to możliwie długie utrzymanie ciekłego azotu w stanie ciekłym – a zatem użytecznym. W ofercie naszego sklepu znajdziesz zarówno niewielkie dewary o pojemności 1 l, jak i potężne, 50 l, oraz akcesoria do bezpiecznego obchodzenia się z ciekłym azotem.