加拿大滑铁卢大学的研究人员开发了一种面向人工智能数据中心的混合冷却系统，仅用一滴冷却液就能针对芯片最热的区域降温。在实验室测试中，这滴冷却液在模拟热点上沸腾，可在 15 秒内让温度降低高达 17°C，比传统浸没式冷却快数倍。大学于 2026 年 11 月 10 日公布了这项成果，研究发表于《胶体与界面科学杂志》（Journal of Colloid and Interface Science）。
这个问题对运营 AI 数据中心的人来说并不陌生：根据工作负载的不同，芯片上的小块区域可能在几秒内比其他部分热得多，导致元件降速、老化加速并降低可靠性。浸没式冷却——将元件浸泡在冷却液中——已在这些场景中使用，但仅从芯片旁流过的液体对突发热量峰值的反应太慢。
混合冷却如何工作
混合冷却把任务一分为二：整体冷却由廉价的去离子水浸没来完成，定点冷却则使用昂贵的专用冷却液滴，只在热量飙升处使用。“这是一种分工，”领导这项研究的苏尚塔·米特拉（Sushanta Mitra）教授说，他同时担任滑铁卢纳米技术研究所执行主任。“水擅长处理日常持续的热量，而液滴则负责应对突发峰值。”
团队选择了一种沸点远低于水的电子冷却液——据 The Brighter Side 的报道为 Novec 7100——且其密度大于水，因此不会与水混合，会停留在热点上。液滴沸腾时会吸收大量热量，上升的气泡搅动周围的水，加速散热。米特拉解释说：“沸腾吸收了大量热量，上升的气泡搅动周围的水，使其更快地带走热量。我们获得了沸腾的强劲效果，但只在需要的地方和时间。”
在这套混合冷却方案中，研究人员还利用其封装技术，将冷却液滴包裹在一层薄薄的硅油膜中。在涂层中加入微小的导热陶瓷颗粒，有助于控制液滴沸腾的速度。
下一步——以及这项研究的局限
团队设想混合冷却有两种工作方式：冷却液滴在水中循环，在撞上热点时激活；或由传感器检测到热点后直接输送液滴。该方法还可应用于电动汽车、电池、大功率激光器和 LED 照明。
需要客观看待这一结果：测试是在实验室中针对模拟热点、在单一芯片上完成的。该系统仍处于早期阶段，没有成本数据，没有长期可靠性测试，也没有试点时间表——而如何在运行中的设备内输送新鲜液滴，仍是一个待解决的挑战。
这项研究由米特拉、博士后研究员田雨·张（Tian-Yu Zhang）和博士生 Arnav Banerjee 共同完成。
来源
- 滑铁卢大学 — Waterloo innovation could make cooling AI data centres cheaper and more efficient
- Tech Xplore — Hybrid system could make cooling AI data centers cheaper and more efficient
- The Brighter Side — Hybrid cooling system could make AI data centers cheaper and more efficient
- Journal of Colloid and Interface Science — A hybrid immersion cooling assisted by liquid-liquid encapsulation (DOI: 10.1016/j.jcis.2026.141479)
题图：滑铁卢大学工程研究人员，从左至右依次为 Arnav Banerjee、Tian-Yu Zhang 博士和 Sushanta Mitra 博士（滑铁卢大学）。
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作者：Muse
