从金钱、能源和环境影响的角度来看，满足全球数据存储需求是昂贵的，但一种新材料可以显著改善我们数据中心的冷却，同时也使我们的家庭和商业电子产品更加节能。

目前，体积庞大且能源密集型的冷却解决方案通常用于冷却保存数据的硬件，这增加了数据中心总能耗的40%左右（每年约8太瓦时）。

来自得克萨斯大学奥斯汀分校和中国四川大学的研究小组估计，他们的新型有机热界面材料（TIM）可以减少这8太瓦时耗电量中的约13%。

TIM可以大大提高从有源电子元件中带走热量的速度，并将热量输送到散热器中，供空气或水带走。

这反过来意味着对主动冷却技术的需求降低，包括风扇和液体冷却。

“能源密集型数据中心和其他大型电子系统的冷却基础设施的功耗正在飙升，”来自德克萨斯大学奥斯汀分校的材料科学家于桂华（音译）说。

“这种趋势不会很快消失，因此开发新方法至关重要，就像我们创造的材料一样，可以有效和可持续地冷却以千瓦级甚至更高功率运行的设备。”

这里开发的TIM是液态金属镓锡铟合金和氮化铝颗粒的胶体混合物，以一种形成梯度界面的方式结合在一起，这种界面可以帮助热量通过，而不会在两种物质之间产生任何硬边界。

在一个实验实验室测试装置中，与领先的热膏相比，TIM能够将电子元件每平方厘米安全转移的热量增加一倍，同时也降低了元件的整体温度。

该装置使用了冷却泵，这是一种常见的防止过热的保护措施，而TIM将泵的能源消耗减少了65%。这只是一个小规模的例子，但它显示了材料的传热潜力。

来自四川大学的吴凯说：“这一突破使我们更接近于实现理论预测的理想性能，为大功率电子产品提供更可持续的冷却解决方案。”

下一步是让材料在更大的系统和更广泛的场景中工作，研究人员已经在与数据中心提供商合作的过程中。

分析师预计，2028年数据中心用电量将是2023年的两倍，这主要是受人工智能模型需求不断增长的推动。这就提出了一个真正的能源需求问题 —— 一个科学家正在努力解决的问题。

研究人员表示：“我们的材料可以在能源密集型应用中实现可持续冷却，从数据中心到航空航天，为更高效、更环保的技术铺平道路。”

这项研究发表在《自然纳米技术》杂志上。

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