Search近日，浙江大学基础交叉研究院综合交叉研究领域成员、电气工程学院吴赞教授、洪思慧研究员团队，在Energy Conversion and Management上发表了题为 “Flow boiling heat transfer in a lotus leaf-inspired microchannel heat sink with enhanced critical heat flux for large area chips”的研究论文。
随着微处理器和功率芯片性能需求提升，晶体管数量、芯片面积及热设计功率持续增长，当前主流服务器 CPU的热设计功率已达 500W，而GPU（NVIDIA GB200）的热设计功率已达1200W。在散热方面，计算芯片允许最高结温为100-120℃，传统空冷方案已逐渐受限，液冷技术成为主流选择。但大面积芯片液冷容易出现流场分布不均甚至局部干涸问题，导致临界热流密度降低，影响热管理效果。
研究团队设计了一种受荷叶脉络启发的仿生歧管环形通道冷板，用于高效冷却高功率芯片。该散热器通过数值拓扑优化设计，采用铜材质主体结构，并通过纳米银烧结工艺完成。以电子冷却液 HFE-7100 为工质，实验首次观测到包括脉动环形流在内的五种流型（气泡流、弹状流、环形流、脉动环形流、雾状流），其平均传热系数高达 2.13 W/(cm²·K)、临界热流密度达 267 W/cm²、性能系数（COP）达 18906。与传统平行微通道散热器相比，上述三项关键指标最高可分别提升 56%、1728%、472%，可高效解决大面积芯片的高热流散热瓶颈，为未来芯片热管理技术发展提供了重要参考。
荷叶仿生歧管微通道散热器结构及性能
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.enconman.2025.120795
