水冷神馬的都弱爆了！看液態金屬散熱

2025-04-25 04:53:24

    泡泡網散熱器頻道7月10日 中科院理化所全球創新的液態金屬熱管理技術，突破了傳統技術觀念，其本身擁有的相關特性，使其有望成為第四代晶片散熱技術。而與企業順利開展產業化合作，也再次證明該所的研究成果並不甘心只停留在實驗階段。科幻大片《終結者2》中的大反派T1000是個液態金屬機器人，在高溫下才會被融化。而現實中，科研人員也找到了一種金屬，在室溫下就呈現液態，並成功地將其應用在計算機CPU散熱系統中。

在室溫條件下，以鎵為主要成分的液態金屬可以像水一樣流動

    中國科學院理化技術研究所（以下簡稱理化所）低溫生物與醫學實驗室主任劉靜和他的團隊完成了這項工作。他在接受《中國科學報》記者採訪時表示：「在CPU熱管理領域引入液態金屬，突破了傳統技術觀念，其本身擁有的相關特性，有望成為第四代晶片散熱技術的關鍵。」

    兩年多來，理化所和北京依米康散熱技術有限公司（以下簡稱依米康）就高性能液態金屬CPU散熱器展開產業化合作，在中科院理化所產業策劃部的指導下，產業化進展順利。

    全球創新新一代散熱技術

    「目前市面上的主流CPU散熱技術經歷了三代變革。」劉靜說。第一代CPU散熱器（翅片風冷）主要依靠銅、鋁等金屬的導熱來實現散熱；第二代CPU散熱器（熱管）則採用相變吸熱、毛細回流的熱展開方式；第三代CPU散熱技術（以水冷為代表）採用水對流傳熱來實現熱展開過程。

    劉靜談到，這三代散熱技術在面臨極端高熱流密度散熱問題時，都存在不易克服的瓶頸。就拿水冷來說，管道內易發生沸騰相變，會導致嚴重的系統穩定性問題，且其驅動需要藉助機械泵，這會使得硬體設備較大。

    「這對新一代散熱技術提出更高要求，在確保結構儘量簡單、可靠性強的前提下，散熱器應提供遠優於當前耐極限熱流密度的能力。」劉靜說，這就需要尋找具備更優異熱物理性能的材料。

    幸運的是，劉靜及其團隊研發的液態金屬就是此類典型。其導熱係數是水的60~70倍，捕獲熱量的能力比水強悍得多。此外，液態金屬的沸點高達2000℃，抗擊極端溫度的能力異常強，且性質穩定、無毒。

    綜合其系列優勢，液態金屬冷卻方法有望成為CPU散熱領域的第四代高端散熱技術。劉靜團隊這項於十餘年前提出的全球創新技術，陸續得到了國際學術界的高度認可，著名刊物《電子封裝雜誌》將2010~2011年度唯一的非常好的論文獎授予該團隊。