蒸发冷却技术大幅降低数据中心能耗

纤维膜散热示意图。图片来源：物理学家组织网

美国加州大学圣迭戈分校研究团队在6月13日发表的《焦耳》杂志发文称：他们利用特殊设计的纤维膜开发出蒸发冷却新技术，可大幅提升数据中心及高功率电子设备的能效。这项技术不仅有望替代传统风扇、散热器和液泵等耗能冷却方案，还能显著减少冷却系统的用水量。

随着AI和云计算爆发式发展，全球数据中心的散热压力问题与日俱增。目前，冷却系统能耗已占数据中心总耗电量的40%。若维持现状，到2030年全球制冷能耗或将激增逾一倍，新型蒸发冷却技术或有助遏制这一趋势。

团队从自然界蒸发吸热现象中获得灵感，设计了一种低成本纤维膜，其表面布满互联微孔网络，能像植物根系般通过毛细作用自主吸附冷却液。当电子设备发热时，液体在膜表面快速蒸发，无需额外能量输入即可高效散热。测试中，该膜创下每平方厘米800瓦的散热纪录，且能持续稳定工作数小时。

传统蒸发冷却技术因材料限制难以应用，如果孔隙过小易堵塞，过大又会导致失控沸腾。而新型纤维膜凭借恰到好处的孔径和立体网状结构完美解决了这一难题。

这种材料原本是为过滤研发的，此次发掘了其在散热领域的潜力。团队正着手优化材料性能，并开发适配中央处理器和图形处理器等芯片的冷板原型。

来源：科技日报