被動式鹽水散熱器能將CPU性能提升近33%！還能吸收空氣中的水分來補充冷卻能力

最近發表的一篇科學研究論文宣稱，一種新型的被動熱管理系統具有「卓越性能」，能夠透過鹽水冷卻將CPU性能提升高達32.65%。該系統還具有自我補充功能：它能夠透過吸收空氣中的水分來重新補充其冷卻能力。

▲ 論文連結：Membrane-encapsulated, moisture-desorptive passive cooling for high-performance, ultra-lowcost, and long-duration electronics thermal management

這種系統被稱為「吸濕性含鹽膜封裝散熱器」（HSMHS）。該散熱器採用標準散熱器件，上面覆蓋著一層充滿溴化鋰鹽水溶液的多孔膜材料，這種膜可以讓水蒸發。電子元件透過解吸鹽溶液進行冷卻 —— 水蒸氣透過多孔膜蒸發，從而從冷卻元件中帶走熱量，散熱過程中可以直接從空氣中吸收水分來補充供水。這樣技術是由香港城市大學和武漢華中科技大學能源與動力工程學院共同研發。使用這種新型的被動冷卻技術，測試電腦系統的性能提升了32.65%。 

冷卻處理器，以及更大規模的建築，如數據中心，對企業和環境而言可能是一筆重大成本。被動冷卻技術本兒就很具有吸引力，因為它們沒有移動零件而且不需要直接電源。不過，目前可用的被動冷卻器經常很快就達到熱飽和狀態，這會導致系統性能下降（例如熱限制）。

新型溴化鋰鹽基HSMHS的主要吸引力在於它能比當前最先進金屬有機框架（MOFs）和水凝膠（一種相變材料，或PCM）等冷卻系統，可以延長達10倍時間。未來，使用者應該可以期待有更好的表現，因為就目前的研究，電腦的性能就提升了幾乎1/3。

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那麼，這種新型吸濕性鹽載膜包裹散熱器是如何工作的呢？科學家們製作了一個標準外觀的散熱器，並在其上放置了溴化鋰溶液，該溶液固定在多孔膜材料中，允許水蒸氣通過它。由於鹽溶液的解吸過程而發生冷卻作用，透過多孔膜將水蒸氣釋放到周圍大氣中。

對上述HSMHS的測試結果顯示，電腦CPU處理器可以在64攝氏度以下運行約400分鐘（超過六個半小時）。這個結果是MOF替代品的10倍。

在電腦關閉或休眠期間，HSMHS可以透過吸收空氣中的水分來補充其冷卻能力。在某些圖表中，你會看到「HSMHS」和「HSHS」的比較，「HSHS」是一種類似的被動冷卻器，但由於缺乏膜層而性能較差。

新型HSMHS的另一個吸引人之處在於，它據稱非常具有成本效益。因為溴化鋰鹽很便宜，與上述的MOF相比，HSMHS的成本效益約高出1000倍。

看到這種被動冷卻技術在未來幾個月的發展和應用將是非常有趣的。科學家們不僅考慮用它來冷卻電腦CPU，還認為也能應用在太陽能電池、建築和電池中。

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