东京大学（University of Tokyo）的研究团队开发出一种新型冷却方案，通过利用水的相变特性显著提升散热效率。据《科技日报》（SciTech Daily）报道，水从液态转为气态（即沸腾）时吸收的能量是传统水流冷却法的七倍，可捕获并消散更多热量。但由于冷却剂需流经芯片内置的微细毛细管，蒸汽常难以通过这些狭窄通道，导致效率反而低于传统方法。
研究人员采用具有毛细结构和歧管分配层的3D微流控通道解决了这一问题。他们发现微通道形状与冷却剂分布方式对系统的热力和水力性能影响显著。通过确保水和蒸汽的持续流动，团队实现了10万性能系数（COP），比单相水冷技术高出约十倍。
“高功率电子设备的热管理对下一代技术发展至关重要，我们的设计可能为满足冷却需求开辟新途径，”资深作者野村昌弘（Masahiro Nomura）表示。这种双相系统的应用无需开发特殊流体即可实现更紧凑的冷却方案。
该技术不仅能解决高性能计算面临的热问题，使高功率芯片降低冷却能耗，还可应用于激光器、光电探测器、LED、雷达系统等领域，并适用于汽车和航空航天工业。系统甚至具备被动运行潜力，仅依靠液体相变通过对流散热，无需泵送机构驱动。
随着芯片尺寸逐年缩小，其单位面积发热量持续攀升。为此我们需要与半导体发展同步的冷却技术创新。目前已有如Frore AirJet Mini Slim和Ventiva Ionic Cooling Engine等新型主动冷却方案，而这种双相系统或将推动被动冷却技术的革新，为狭小空间提供无需外接电源的高效解决方案。
