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东京大学的研究团队研发出一种新型散热技术,运用水的相变特性来提升散热效率。根据“SciTech Daily”报道,水在从液态转为气态(即沸腾)时,吸收的能量是一般流动水冷却的七倍,因此能捕捉与消散更多热量。不过,由于冷却剂需流经内建于芯片中的极细毛细管道,蒸气经常难以顺利通过这些狭窄通道,反而使得这种方法在效率上不如传统水冷系统。
研究人员透过具毛细结构与汇流分布层的3D微流体通道,解决了这项难题。他们发现,微通道的形状与冷却剂在系统中的分布方式,对热效能与流体动力表现有显著影响。透过确保水与蒸气的持续流动,该团队实现了高达100,000的性能系数(COP),远胜单相水冷技术的表现。
此外,该技术也可能解决高效能运算所面临的热管理瓶颈,使芯片在功率更强的情况下,冷却能力的需求却更少。这项技术同样可应用于雷射、光感测器、LED、雷达系统,并延伸至汽车与航太产业。由于这套系统具有被动运作的潜力,可利用液体相变产生的对流自然散热,因此可能无需额外的帮浦机构。
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