科幻大片《終結者2》中的大反派T1000是個液態金屬機器人，在高溫下才會被融化

兩年多來，理化所和北京依米康散熱技術有限公司（以下簡稱依米康）就高性能液態金屬CPU散熱器展開產業化合作，在中科院理化所產業策劃部的指導下，產業化進展順利。

全球首創新一代散熱技術

“目前市面上的主流CPU散熱技術經歷了三代變革。”劉靜說。第一代CPU散熱器（翅片風冷）主要依靠銅、鋁等金屬的導熱來實現散熱﹔第二代CPU散熱器（熱管）則採用相變吸熱、毛細回流的熱展開方式﹔第三代CPU散熱技術（以水冷為代表）採用水對流傳熱來實現熱展開過程。

劉靜談到，這三代散熱技術在面臨極端高熱流密度散熱問題時，都存在不易克服的瓶頸。就拿水冷來說，管道內易發生沸騰相變，會導致嚴重的系統穩定性問題，且其驅動需要借助機械泵，這會使得硬件設備較大。

“這對新一代散熱技術提出更高要求，在確保結構盡量簡單、可靠性強的前提下，散熱器應提供遠優於當前耐極限熱流密度的能力。”劉靜說，這就需要尋找具備更優異熱物理性能的材料。

幸運的是，劉靜及其團隊研發的液態金屬就是此類典型。其導熱系數是水的60~70倍，捕獲熱量的能力比水強悍得多。此外，液態金屬的沸點高達2000℃，抗擊極端溫度的能力異常強，且性質穩定、無毒。

綜合其系列優勢，液態金屬冷卻方法有望成為CPU散熱領域的第四代高端散熱技術。劉靜團隊這項於十余年前提出的全球首創技術，陸續得到了國際學術界的高度認可，著名刊物《電子封裝雜志》將2010~2011年度唯一的最佳論文獎授予該團隊。

中科院理化所全球首創的液態金屬熱管理技術，突破了傳統技術觀念，其本身擁有的相關特性，使其有望成為第四代芯片散熱技術。

現實中，科研人員也找到了一種金屬，在室溫下就呈現液態，並成功地將其應用在計算機CPU散熱系統中。

洞悉學術大家思想尋找突破點

在低溫生物與醫學實驗室，科研人員拿起桌上的一隻燒杯向記者展示。杯中有銀白色的液態金屬，像水一般流動，其主要成分是鎵，很難想象金屬能以這樣的形態出現在CPU的散熱器中。

為實現這一目標，劉靜團隊付出的努力超乎常人想象。

中科院理化所副所長劉新建在接受記者採訪時表示：“理化所對於科研人員的要求就是面向國民經濟建設的主戰場，研發的技術必須想辦法和社會結合起來，轉化為實實在在的產品去應用。”

這給劉靜團隊指明了方向。為找到先進的冷卻方法，他們窮盡全球的相關技術和專利方法，深入研究已有的各類型散熱材料及結構等。

“早期查詢資料不像現在這樣方便，常常是幾大箱紙質文獻均須一一查找及復印。不過，借此可一覽和洞悉國際傳熱學大家們的思想和理念，意義非凡，也對后來開展液態金屬的研究有很好的積澱作用。”劉靜說。