舞动的水滴：真正的三维热超导体

传热学中有一个现象，叫做莱顿弗罗斯特现象。描述的一个典型现象是：把水滴落在滚烫的铁板上，假如铁板的温度仅高于水的沸点（100°C），水会发出嘶嘶声并迅速沸腾。但当铁板到达莱顿弗罗斯特点（Leidenfrost point）时，水珠会在铁板四处滚动，并缓慢地逐渐蒸发，反而令水珠可以存在更久。

受到这一现象的触发，来自杜克大学和英特尔的科学家们近日就提出了一种保持高性能电子产品全速运行的冷却方法：用弹跳的水滴带走多余的热量。水珠的纵向弹跳极大强化了跳跃方向上的换热速率，一定程度上解决了被称为热的超导体的“热管”和“蒸汽腔”厚度方向上导热效率低的问题。

这项技术被描述在最近一期的《 应用物理学杂志（Applied Physics Letters）》中。

研究人员仍然是使用蒸汽腔来测试这种产品的散热效果。这个“蒸汽腔”的下侧是超疏水的“地板”，上侧是超亲水的“天花板”。蒸汽腔安装到电子元器件上之后，亲水侧通过导热界面材料直触电子元件，工作时，亲水侧被加热，液体蒸发，蒸汽在冷端疏水侧凝结成微小的水滴。这些微细水珠落在超疏水的地板上，连接在一起成为更大的水滴，这一更大的液滴表面能更低，多出的表面能就会在液滴合成时释放，从而驱动水滴从疏水侧弹起，回到亲水侧。如此循环往复，形成厚度方向上的气液循环。

从工作原理上就可以看出，这一散热新技术的关键优势有两个：

1、可以有效消除局部发热点；

2、综合毛细结构，这种类型的蒸汽腔将在三个方向上形成循环，热阻和最大传热量两个关键性能指标将得到大幅提升。

除了散热技术的提升带来的惊喜之外，我们还应该看到，作为传统的芯片研发生产商，英特尔也已经开始关注先进散热技术的开发。这从侧面说明了当前高性能芯片的瓶颈问题所在。热设计作为电子产品设计研发中的边缘技术，已经从最初的完全不需要处理，进化为需要特别关注，甚至很大程度左右产品性能（尤其是核心元器件）的技术。相信不久的将来，电子产品温度控制技术会在更大范围内帮助企业设计出更加节能、高效、可靠的产品。

文章图片来自百度，内容参考如下文章：

Cool Cooling: Jumping Droplets Whisk Away Hotspots In Electronics, 

文章网址：http://www.tomshardware.com/news/jumping-droplets-cooling-electronics-hotspots,34090.html

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