随着时间推移，电子芯片的指数级小型化，即摩尔定律所描述的现象，在我们这个数字时代发挥了关键作用。然而，小型电子设备的运行功率受到现有先进冷却技术的严重限制。

为了解决这个问题，发表在《Cell Reports Physical Science》上的一项研究，由东京大学工业科学研究所的研究人员领导，描述了电子芯片冷却性能的大幅提升。

目前最有前景的芯片冷却方法涉及将微通道直接嵌入芯片本身。这些通道允许水流过，有效吸收并转移来自热源的热量。

然而，这种技术的效率受到水的显热的限制。这个量指的是在不引起相变的情况下提高物质温度所需的热量。水的相变潜热，即在沸腾或蒸发过程中吸收的热能，大约是其显热的7倍。

之前的研究已经表明了两相冷却的潜力，同时也突出了这种技术的主要复杂性，主要是由于加热后难以管理蒸汽泡的流动。最大化传热效率取决于各种因素，包括微通道的几何形状、两相流动调节和流动阻力。

这项研究描述了一种新颖的水冷系统，该系统由三维微流道结构组成，利用了毛细结构和折叠分布层。研究人员设计和制造了各种毛细几何结构，并在各种条件下研究了它们的特性。高性能电子设备依赖于先进的冷却技术，这项研究可能是最大化未来设备性能和实现碳中和的关键。（东京大学）