新型導熱材料可以削減資料中心的冷卻需求

滿足全球資料儲存需求，在金錢、能源和環境影響方面 - 但新材料可以顯著改善我們資料中心的冷卻，同時也使我們的家庭和商業電子產品更加節能。

目前，通常部署笨重且能源密集型的冷卻解決方案來冷卻保存資料的硬件，總計約40%資料中心整體能源使用量（每年約 8 太瓦時）。

來自德州大學奧斯汀分校和中國四川大學的團隊估計這 8 太瓦時的大約 13% 可以通過他們的新有機能源削減熱界面材料（提姆）。

TIM 大大提高了從主動電子元件帶走熱量並引導至散熱器以帶走空氣或水的速率。

這反過來意味著對主動冷卻技術（包括風扇和液體冷卻）的需求降低。

“能源密集型數據中心和其他大型電子系統的冷卻基礎設施的功耗正在飆升，”說來自德州大學奧斯汀分校的材料科學家 Guihua Yu。

「這種趨勢不會很快消失，因此開發新方法至關重要，例如我們創造的材料，以高效和可持續地冷卻在千瓦級甚至更高功率下運行的設備。”

這裡開發的 TIM 是液態金屬的膠體混合物這個條目和顆粒氮化鋁，以一種創建梯度界面的方式組合——幫助熱量通過，兩種物質之間沒有任何硬邊界。

在實驗實驗室測試設置中，與領先的導熱膏相比，TIM 能夠使電子元件每平方公分安全轉移的熱量增加一倍，同時也降低了元件的整體溫度。

該設定使用了冷卻幫浦，這是一種常見的過熱保護措施，TIM 將泵浦的能源消耗減少了 65%。這只是一個小規模的例子，但它顯示了材料的傳熱潛力。

“這一突破使我們更接近理論預測的理想性能，為高功率電子產品提供更可持續的冷卻解決方案。”說吳凱，四川大學教授。

下一步是讓這些材料適用於更大的系統和更廣泛的場景，研究人員已經透過與資料中心提供者合作來做到這一點。

分析師預計 2028 年資料中心用電量成為雙倍2023 年的情況，很大程度上是由日益增長的需求所推動的模型。這提出了一個真正的能源需求問題——科學家們正在努力解決這個問題。

“我們的材料可以在從數據中心到航空航天的能源密集型應用中實現可持續冷卻，為更高效、更環保的技術鋪平道路。”說吳。

該研究發表於自然奈米科技。