新技术为液冷计算机研发扫清障碍
一滴水在一个经激光蚀刻的微芯片上迅速向上流动
你对吸入计算机进气格栅中的灰尘是否已经厌烦透顶？一项名为超级毛细的新技术最终将帮助科学家开发出液冷计算机。专家表示，这种方法能够为冷却计算机硬件提供一种更佳的方式，同时为新一代高能微处理器的使用扫清最大的障碍。不仅如此，它还会为微型流体传感器带来好处。
热量是电子器件的敌人。它会烘烤精密的电子元件直到它们变得易碎且故障频发。一台计算机的芯片性能越高，它产生的热量也就越多。迄今为止，冷却计算机硬件的唯一手段便是使用风扇。但是这项技术自身又会产生一些问题，包括灰尘的堆积会堵塞通风口，以至于使计算机彻底垮掉。
因此美国纽约州罗切斯特大学的光物理学家Chunlei Guo和Anatoliy Vorobyev与之前的其他科学家一样，试图搞清能否用水或其他流体冷却硅芯片。其中的一项挑战是芯片通常都是垂直安装在一台计算机的内部，因此必须要让冷却液能够向上流动。1年前，研究人员通过利用极快的、千万亿分之一秒的高能激光脉冲在金属表面蚀刻，从而实现了一种所谓的超级毛细效应——即一种材料的纹理能够迫使水向上流动。他们进而决定在硅芯片上尝试相同的技术。
结果显示，约两厘米长、100微米宽的凹槽使普通的芯片完全亲水。研究人员在2010年的《光学快报》上报告了这一研究成果。这些凹槽吸引着水分子，并且通过毛细作用使它们真的可以无视重力的存在。
Guo补充说，他和Vorobyev还用丙酮和甲醇进行了实验，并取得了类似的结果。他说，这很棒，因为这项技术很可能用在一些闭环系统中，例如，在一部装有蒸发器、冷凝器的传统空调中，可以让液体流过有凹槽的炙热表面。一旦这样，便需要一种能够迅速蒸发的挥发性冷却液。
物理学家、希腊伊拉克利翁电子结构与激光研究所所长Costas Fotakis指出，这项研究为液冷计算机的开发“树立了一个基准”，同时为由超速激光制成的新材料的应用铺平了道路。他说，这项技术将为微型计算机与传感器阵列结合所产生的“基于硅的芯片上的实验室的应用带来令人激动的发展”。
美国普尔曼市华盛顿州立大学的材料物理学家J. Thomas Dickinson对此表示赞同，认为经由微通道流动的液体“对于大量的微流体应用确实很重要”。他说，难题在于要筛选出这项技术中的许多变量，例如形状、深度以及通道的数量、液滴的大小。Dickinson表示：“很显然，这意味着还有一些非常有趣的实验。”
EurekAlert!
