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。