三维互联多孔纤维膜实现高通量稳定薄膜蒸发的电子器件散热突破

来自前沿的研究团队开发了一种基于三维互联多孔纤维膜的毛细驱动薄膜蒸发器，解决了高功率电子器件散热难题。该器件在0.5 cm2 加热面积上实现超过800 W cm?2 的临界热通量(CHF)，创同类设备纪录，并展现多小时持续稳定运行，为数据中心节能冷却提供可扩展方案。

　　这项突破性研究展示了一种革命性的被动散热技术：利用具有三维互联开放孔隙的纤维膜，通过毛细作用力驱动薄层液体快速蒸发（thin-film evaporation），实现前所未有的高热通量散热。与传统孤立孔结构不同，这种开放网络结构允许多路径液体传输（capillary pumping），有效避免堵塞并保持表面均匀润湿。

在0.5 cm²
的芯片级加热区域上，该蒸发器创下超过800 W cm^?2
的临界热通量(CHF)纪录——相当于在邮票大小的面积上瞬间消散8个电熨斗的热量！更令人振奋的是，系统能持续稳定运行数小时，这对需要7×24小时运转的数据中心至关重要。随着人工智能(AI)算力需求激增，数据中心冷却能耗预计到2030年将暴增160%，而这种零能耗的毛细蒸发技术（passive cooling）可节省40%的冷却耗电。

微观机制揭示，纤维膜的三维孔隙结构大幅增加了有效蒸发面积，就像在纳米尺度构建了无数微型"散热片"。这项技术为下一代电子冷却开辟了新路径，或许未来手机芯片再也不会烫手了！