2026年9月11日星期五
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研究人员提出了一种下一代数据中心冷却系统,该系统利用废热为其自身的热管理提供动力。

自供电冷却架构可显著降低电源使用效率和运营成本,缓解高密度AI集群的热约束。
行业媒体Slicast · 2026年9月10日 · 美国 · 来源: bgr.com
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据中心普遍被视为电网的负担。即使运营商支付了电网接入费用,电力成本仍在持续上升,促使工程师们寻求替代电源。虽然利用大规模光伏阵列的光伏供电设施是一种解决方案,但来自德国和日本的研究人员展示了另一种方法:“弹性热冷却”。该系统依靠形状记忆薄膜而非机械电机来调节温度。这项在《自然·能源》(Nature Energy)上详细阐述的研究描述了一个由热执行器和冷却单元组成的原型机。该执行器采用钛镍形状记忆合金薄膜,当暴露于热量时,会产生弹性热制冷效应。它以泵送热量远离的方式变形,从而冷却其热源。集成的散热器进一步提高了散热效率。根据论文所述,冷却循环分为四个不同的步骤。

首先,当形状记忆合金执行器薄膜达到临界温度阈值时,它会拉伸,产生力以拉长单独的制冷剂薄膜。一旦制冷剂薄膜接触到散热器,热能就会被抽出,使执行器和制冷剂薄膜冷却,并使它们恢复到原始尺寸。随后,制冷剂薄膜重新接触热源,吸收其热负荷并不断重复这一循环。

数据中心消耗大量电力和内存(RAM),同时产生持续的声学噪音,影响附近居民。它们还严重依赖水资源用于传统冷却系统。形状记忆合金为应对这些挑战提供了一种潜在的解决方案。尽管研究论文并未明确针对数据中心,但行业专家认识到该技术适用于维持服务器环境中的最佳运行温度。虽然这一创新可能无法降低整个设施的总用电量,但它可以显著降低——甚至可能消除——运行传统空调所需的电力。此外,它还能节约水资源,以供更关键的市政和工业用途使用。然而,该技术仍处于早期阶段;目前的薄膜及其冷却效果主要作为概念验证。

研究人员在论文中指出,这些薄膜仅产生了2.09毫瓦的制冷功率,性能受到缓慢的动作速度和换热器物理尺寸的制约。尽管如此,该研究证实了弹性热冷却系统的可行性。其应用范围不仅限于人工智能数据中心,还扩展到消费电子产品。正如作者所言:“既然可以获得弹性热冷却的笔记本电脑,何必选择液冷笔记本呢?”

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