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被动式盐水散热器能将CPU性能提升近33%!-还能吸收空气中的水分来增强散热能力

最近发表的一篇科学研究论文宣称,一种新型的被动热管理系统具有「卓越性能」,能够透过盐水散热将CPU性能提升高达32.65%。 该系统还具有自我补充功能:它能够通过吸收空气中的水分来重新补充其散热能力。

▲论文链接:Membrane-encapsulated, moisture-desorptive passive cooling for high-performance, ultra-lowcost, and long-duration electronics thermal management

这种系统被称为「吸湿性含盐膜封装散热器」(HSMHS)。 该散热器采用标准散热器件,上面覆盖着一层充满溴化锂盐水溶液的多孔膜材料,这种膜可以让水蒸发。 电子元件通过解吸盐溶液进行散热—— 水蒸气通过多孔膜蒸发,从而从冷却组件中带走热量,散热过程中可以直接从空气中吸收水分来补充供水。 这样技术是由香港城市大学和武汉华中科技大学能源与动力工程学院共同研发。 使用这种新型的被动冷却技术,测试电脑系统的性能提升了32.65%。

散热处理器,以及更大规模的建筑,如数据中心,对企业和环境而言可能是一笔重大成本。 被动散热技术本儿就很具有吸引力,因为它们没有移动零件而且不需要直接电源。 不过,目前可用的被动散热器经常很快就达到热饱和状态,这会导致系统性能下降(例如热限制)。

新型溴化锂盐基HSMHS的主要吸引力在于它能比当前最先进金属有机框架(MOFs)和水凝胶(一种相变材料,或PCM)等散热系统,可以延长达10倍时间。 未来,用户应该可以期待有更好的表现,因为就目前的研究,电脑的性能就提升了几乎1/3。

那么,这种新型吸湿性盐载膜包裹散热器是如何工作的呢? 科学家们制作了一个标准外观的散热器,并在其上放置了溴化锂溶液,该溶液固定在多孔膜材料中,允许水蒸气通过它。 由于盐溶液的解吸过程而发生散热作用,通过多孔膜将水蒸气释放到周围大气中。

对上述HSMHS的测试结果显示,电脑CPU处理器可以在64摄氏度以下运行约400分钟(超过六个半小时)。 这个结果是MOF替代品的10倍。

在电脑关闭或休眠期间,HSMHS可以通过吸收空气中的水分来补充其散热能力。 在某些图表中,你会看到HSMHS和HSHS的比较,HSHS是一种类似的被动散热器,但由于缺乏膜层而性能较差。

新型HSMHS的另一个吸引人之处在于,它据称非常具有成本效益。 因为溴化锂盐很便宜,与上述的MOF相比,HSMHS的成本效益约高出1000倍。

看到这种被动散热技术在未来几个月的发展和应用将是非常有趣的。 科学家们不仅考虑用它来散热电脑CPU,还认为也能应用在太阳能电池、建筑和电池中。

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