中科院理化所全球首創(chuàng)的液態(tài)金屬熱管理技術，突破了傳統(tǒng)技術觀念，其本身擁有的相關特性，使其有望成為第四代芯片散熱技術。而與企業(yè)順利開展產(chǎn)業(yè)化合作，也再次證明該所的研究成果并不甘心只停留在實驗階段。科幻大片《終結者2》中的大反派T1000是個液態(tài)金屬機器人，在高溫下才會被融化。而現(xiàn)實中，科研人員也找到了一種金屬，在室溫下就呈現(xiàn)液態(tài)，并成功地將其應用在計算機CPU散熱系統(tǒng)中。

在室溫條件下，以鎵為主要成分的液態(tài)金屬可以像水一樣流動

中國科學院理化技術研究所（以下簡稱理化所）低溫生物與醫(yī)學實驗室主任劉靜和他的團隊完成了這項工作。他在接受《中國科學報》記者采訪時表示：“在CPU熱管理領域引入液態(tài)金屬，突破了傳統(tǒng)技術觀念，其本身擁有的相關特性，有望成為第四代芯片散熱技術的關鍵。”

兩年多來，理化所和北京依米康散熱技術有限公司（以下簡稱依米康）就高性能液態(tài)金屬CPU散熱器展開產(chǎn)業(yè)化合作，在中科院理化所產(chǎn)業(yè)策劃部的指導下，產(chǎn)業(yè)化進展順利。

全球首創(chuàng)新一代散熱技術

“目前市面上的主流CPU散熱技術經(jīng)歷了三代變革。”劉靜說。第一代CPU散熱器（翅片風冷）主要依靠銅、鋁等金屬的導熱來實現(xiàn)散熱；第二代CPU散熱器（熱管）則采用相變吸熱、毛細回流的熱展開方式；第三代CPU散熱技術（以水冷為代表）采用水對流傳熱來實現(xiàn)熱展開過程。

劉靜談到，這三代散熱技術在面臨極端高熱流密度散熱問題時，都存在不易克服的瓶頸。就拿水冷來說，管道內(nèi)易發(fā)生沸騰相變，會導致嚴重的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題，且其驅動需要借助機械泵，這會使得硬件設備較大。

“這對新一代散熱技術提出更高要求，在確保結構盡量簡單、可靠性強的前提下，散熱器應提供遠優(yōu)于當前耐極限熱流密度的能力?！眲㈧o說，這就需要尋找具備更優(yōu)異熱物理性能的材料。

幸運的是，劉靜及其團隊研發(fā)的液態(tài)金屬就是此類典型。其導熱系數(shù)是水的60~70倍，捕獲熱量的能力比水強悍得多。此外，液態(tài)金屬的沸點高達2000℃，抗擊極端溫度的能力異常強，且性質穩(wěn)定、無毒。

綜合其系列優(yōu)勢，液態(tài)金屬冷卻方法有望成為CPU散熱領域的第四代高端散熱技術。劉靜團隊這項于十余年前提出的全球首創(chuàng)技術，陸續(xù)得到了國際學術界的高度認可，著名刊物《電子封裝雜志》將2010~2011年度唯一的最佳論文獎授予該團隊。