
Home在4月20日报道说,随着芯片尺寸继续撤退,性能变得更加强大,热量散热的问题逐渐成为限制其发展的主要瓶颈。但是,这个问题预计会破裂。东京大学的一项研究团队最近宣布了一个创新的3D水冷却系统,该系统使用整个水转移过程来提高传热效率的7倍。通过合并高级微通道几何形状和毛细管结构,该系统创造了新的性能记录,为电子和可持续技术的未来开发奠定了基础。摩尔定律描述的芯片的持续微型化始终是数字时代发展的强大驱动力。但是,随着芯片将更强大的能量释放到较小的空间中,它们产生的热量将继续增加,现有的冷却技术不再满足需求。 to应对这一挑战,东京大学工业科学研究所的研究人员开发了一种改善芯片性能的新方法。他们的研究结果最近发表在杂志的细胞报告物理科学上。目前,一种有效的现代冷却方法是直接在芯片中的微通道的发展。这些小通道吸收并通过循环流水去除热量。但是,此方法受水的“智能热”的限制,即可以吸收水的热量而无需相变。相反,当水沸腾或蒸发时,水是“潜热”的近7倍。该技术的效率受水的合理热量的限制。敏感的热量是指在不进行相变的情况下升高物质温度所需的热量。在沸腾或蒸发过程中,水吸收的相转移的自然热量几乎是合理的热量的7倍。 Shi Hongyuan,领导这项研究的研究解释说:“通过使用自然热量,可以实现两相冷却,从而显着提高了散热的效率。”先前的研究表明,两相冷却的潜力,但也教导了技术的复杂性,这主要是由于很难控制加热后蒸汽气泡的流动。过渡效率的提高取决于多种因素,包括微通道的几何形状,两个阶段流的调节以及流动的电阻。根据家里的这一点,该研究描述了一种新的水冷系统,该系统包含使用毛细管结构和多样化分布层的三维微流体通道结构。研究人员设计并制作了不同的毛细血管几何形状,并在一组条件下研究了它们的财产。研究发现,冷却液流动的微通道的几何形状和sari -sari通道冷却液的分布会影响系统的热性能和液压性能。通过所需能量占用的系统测量的系统的有益冷却输出的比率,即冷却因子(COP)可以达到105个,这比传统冷却技术要好得多。该研究的高级作者Masahiro Nomura说:“高性能电子设备的热管理对于未来一代技术的开发至关重要,我们的设计可以为实现必要的冷却开辟新方法。”具有高性能的设备在电子上取决于先进的冷却技术,这项研究对于将来最大化设备性能和实现碳中立性是关键。