افزايش بيش از حد دما در تجهيزات الكترونيكي مي تواند به عدم كارآيي صحيح آنها بيانجامد. از طرفي توسعه روز افزون صنعت الكترونيك به سمت ميكروالكتريكي نياز صنعت به تجهيزات انتقال گرما با وزن و حجم كوچك و عملكرد بالا را بيشتر آشكار مي كند. لوله هاي حرارتي ضرباني (Pulsating Heat Pipes) يك وسيله انتقال گرماي جديد مي باشد كه مي توان آن را در دسته لوله هاي حرارتي خاص قرار داد. كوچك بودن قطر لوله و اندازه كلي آن سبب شده است كه براي تجهيزات الكترونيكي بسيار مفيد باشد. لوله هاي حرارتي به دو گونه مي باشند: باز و بسته. در صنعت اكثرا از لوله هاي حرارتي استفاده مي شود چرا كه نتايج تجربي نشان مي دهد كه بازده اين لوله ها بسيار بيشتر از لوله هاي حرارتي باز است. لوله هاي حرارتي بسته شامل تعدادي لوله هاي U شكل هستند كه آنهايي اولين و آخرين لوله به يكديگر متصل است. عملكرد لوله هاي حرارتي بدين گونه است كه به علت قرار گرفتن يك طرف اين لوله ها در ناحيه اي با دماي بالا و طرف ديگر در دماي پايين ، حرارت به وسيله سيال داخل لوله منتقل مي شود. سيال قرار گرفته در ناحيه اواپراتور (ناحيه گرم) در اثر دماي بالاي محيط تبخير مي شود و ستون هاي بخار ايجاد مي كند. در صورت حركت ستون هاي بخار به سمت كندانسور (ناحيه سرد)، به علت دماي پايين، تبديل به مايع مي شود. در صورت تكرار اين حركت بخار به صورت مداوم به مايع و مايع تبديل به بخار مي شود. اين سيكل باعث انتقال حرارت از ناحيه گرم به ناحيه سرد مي شود. در اين طرح از يك ميكروهيتر در ابتداي يكي از لوله هاي U شكل استفاده شده است. اين ميكروهيتر شار حرارتي بسيار بزرگي را در لحظه t=0 به مايع منتقل مي كند. اين شار حرارتي بسيار بزرگ باعث ايجاد جوشش همگن در مايع مي شود. وقوع جوشش همكن همراه است با يك پالس فشاري بسيار بزرگ (تقريبا برابر با فشار اشباع در دماي جوشش انفجاري) با وجود آنكه لوله هاي حرارتي بسته كاملا از لحاظ هندسي متقارن هستند ولي اين پالس فشاري در لحظه t=0 باعث ايجاد يك تكانه غير متقارن اوليه در سيستم مي شود و نتيجتا ستون هاي مايع به علت اين تكانه در لوله به گردش در مي آيد. گردش ستون هاي مايع و بخاري مي تواند بازده اين لوله ها را افزايش دهد چرا كه عمل تبخير و ميعان در بازه هاي زماني كوتاهتري انجام مي شود و نرخ انتقال حرارت از محيط گرم به محيط سرد افزايش مي يابد. در لوله هاي حرارتي معمولي تنها حركت نوساني ستون هاي مايع وجود دارد در حاليكه با اين طرح حركت انتقالي نيز به آن افزوده مي شود. در ادامه يك مدل رياضي براي گردش در لوله هاي حرارتي بسته آورده شده است.

همانگونه كه در شكل 1 ملاحظه مي شود ساختمان ميكروهيترهاي رايج و موجود از قسمت هاي عايق كه از مواد اكسيد سيليكون و نيتريد سيليكون كه در زير قسمت هيتر نصب شده اند و براي كاهش اتلاف گرما بكار رفته اند تشكيل يافته است. به منظور جلوگيري از جنب گرما در عملكرد ناپايا و هدر رفتن آن معمولا لايه ي سابستريت (Substrate) را به شكل ذوزنقه خالي مي كنند. اين كار مستلزم زمان نسبتا زيادي در حين فرايند توليد است در ضمن تنش هاي مكانيكي و حرارتي باعث كاهش عمر مفيد ميكرو هيتر مي گردد. اين ميكرو هيتر امروزه جايگاه ويژه اي را در صنعت ميكرو و نانو به خود اختصاص داده اند و از جمله كاربردهاي بسيار رايج آنها كاربردشان در ميكروپمپهاي پرينترهاي جوهر افشان، ميكروپمپهاي صنعت خنك سازي در مقياس بسيار ريز، در صنايع پزشكي براي تزريق دقيق انسولين - DNA و صنايع خودروهاي آينده را مي توان نام برد. شكل 2 طرح ابداعي و شكل و ساختار اصلاح يافته ي ميكرو هيترهاي رايج را نشان مي دهد. در اين نوع هيترها به جاي خالي كردن فضاي قابل توجهي از SUBSTRATE مطابق شكل ميكرو حفره هايي را در آن ايجاد مي كنند. اين ميكرو هيترها با وجود ميكرو حفره ها قابليت خاصي پيدا مي كنند كه علاوه بر حل مشكل جلوگيري از هدر رفتن و اتلاف گرماي توليد شده در هيتر (كه خود موجب كاهش مصرف انرژي آن مي گردد) يكي از مشكلات اساسي ميكرو پمپ هايي كه با ميكرو حباب كار مي كنند را حل مي نمايد. اين ميكرو حفره ها امكان ايجاد هر پروفيل دماي مورد نظر را در روي هيتر به وجود مي آورند كه به كمك آن پروفيل دماي دلخواه مي توان محل تشكيل ميكرو حباب كه از جمله مشكلات اساسي ميكرو پمپ هاست، را تعيين نمود. همچنانكه از شكل ملاحظه مي شود پروفيل دما در روي هيترهاي معمولي يكنواخت است اين موضوع سبب مي شود كه ميكرو حباب احتمالا در هر نقطه اي كه روي هيتر مي تواند باشد ظاهر گردد و اين عملكرد ميكروپمپ را مختل مي نمايد. در حالي كه منحني بالايي كه توسط ميكروهيتر ابداعي بدست آمده است داراي يك نقطه ماكزيمم است كه الزاما محل تشكيل حباب آنجا خواهد بود. شكل 4 امكان ايجاد يك پروفيل دماي يكنواخت را به كمك ميكرو هيتر ابداعي نشان مي دهد. مي توان با استفاده از يك ميكرو حفره و با انتخاب گام مناسب براي آنها علاوه بر اينكه از هدر رفتن انرژي جلوگيري به عمل آورد از ايجاد يك پروفيل دماي يكنواخت (كه براي حسگرهاي گازي استفاده مي شوند) بهره برد. بطوريكه از شكل 5 ملاحظه مي گردد مي توان به كمك سه ميكرو حفره با گام هاي مناسب سه نقطه ماكزيمم دما را روي هيتر ايجاد نمود بطوريكه نقطه ماكزيمم وسطي داراي دماي نسبتا بالاتري است. اين سه ميكرو حفره علاوه بر جلوگيري از هدر رفتن گرماي توليد شده در هيتر كه باعث كاهش توان مصرفي ميكرو هيتر خواهد شد، مي شوند بلكه امكان ايجاد سه ميكرو حباب را در سه نقطه ي تعريف شده و كاملا معلوم را فراهم مي سازند. شكل 6 چگونگي ايجاد يك پروفيل دماي نامتقارن را با استفاده از هيتر ابداعي نشان مي دهد. در صورتي كه ميكرو حفره ها را در نقاط معيني از Substrate نصب گردند مي توان دو نقطه ماكزيمم دمايي با دماهاي مختلف را بدست آورد. اين قابليت بي نظير هيتر جديد امكان ايجاد دو ميكرو حباب با تاخير فاز را فراهم مي سازد بطوريكه مي توان آن را در نسل جديد ميكرو پمپ ها مورد استفاده قرار داد. در نسل جديد ميكرو پمپ ها اين عمل بكمك چند ميكرو هيتر مجزا صورت مي گيرد كه با تاخير فاز معين روشن و خاموش مي شوند. در حالي كه به كمك اين آرايه جديد با مصرف انرژي كمتر و بدون نياز به سيستمهاي كنترل رايج مي توان به عملكرد يكساني دست يافت.

در اين پروسه شكل دهي ديگر نياز به دماي بالاي قطعه نمي باشد توسط نيروي كم شكل دهي انجام مي شود و در نتيجه ظرفيت دستگاه پرس كم كافي مي باشد.با توجه به اينكه با افزايش تعداد ضربه هاي پرس بر قطعه مورد نظر، باعث كوچك شدن اندازه هاي دانهه شده و ريزساختار قطعه را به نانو تبديل مي كند و باعث بهبود بسيار خواص مكانيكي و متالورژي مي شود. اين سيستم از چهار قسمت اصلي تشكيل شده است. 1- نيمه چپ قالب 2- نيمه راست قالب 3- سنبه قالب 4- يك دستگاه پرس 10 تني نيمه چپ قالب: اين قسمت از قالب داراي چهار ميل راهنما و چهار سوراخ قلاويز شده با سايز M16 براي قرارگيري پيچ جهت سفت كردن دو نيمه قالب مي باشد كه نيمه راست به صورت همراستا و دقيق بر روي اين قسمت قالب مونتاژ شود همچنين در داخل سطح نيمه چپ قالب يك كانال به شكل همان شكلي كه مي خواهيم قطعه نهايي به آن شكل دربيايد. نيمه راست قالب: اين نيمه قالب داراي يك كانال قالب كه فرم آن مطابق با شكلي ست كه بر روي قطعه نهايي شكل دهد. و داراي چهار سوراخ كه ميل راهنماهاي نيمه چپ در داخل سوراخ ها وارد شده تا مونتاژ به صورت دقيق و همراستا با قالب مقابلش داشته باشد. سنبه قالب: اين قطعه جهت انتقال نيرو دستگاه پرسكاري به قطعه استفاده مي شود. يك دستگاه پرس با ظرفيت 10 تني: نحوه مونتاز و سوار كردن دو نيمه چپ و راست قالب و تغذيه ماده اوليه (خام) مي گردد، به منظور اينكه ماده اوليه در داخل كانال قالب به راحتي حركت و جريان پيدا كند توسط روانكارها و روغن ها ضريب اصطكاك را كاهش داد مانند روغن هاي صنعتي و ... مزاياي روش 1- كاهش انرژي مصرفي پروسه توليد 2- تغيير ساختار قطعه به ساختار نانو 3- بهبود خواص مكانيكي و متالورژي قطعه 4- كاهش هزينه ساخت قالب مورد نظر و تأمين دستگاه پرس با ظرفيت پايين 5- كاهش قيمت قالب مورد نياز 6- بالا بودن كيفيت سطح قطعه نهايين