近日，“2023年度江苏省行业领域十大科技进展”遴选结果发布，苏州科技大学低碳能源高效转化与利用省高校重点实验室陈永平教授团队联合东南大学等单位完成的“二极管”微流道有序沸腾突破 800W/cm2极端热流散热成果入选基础研究领域十大科技进展。
电子器件的大规模集成化会导致其热流密度急剧提升，对冷却散热技术提出了极高要求。面对新一代电子器件300-500W/cm2甚至更高的局部热流密度，传统冷却方法已无法满足需求，新型的微流道流动沸腾技术因其高效冷却能力和优良均温性成为解决这一极端散热问题的可行途径。然而，在微流道中，高热流导致的气泡爆发性生长会诱发混沌无序的气液两相流甚至逆流不稳定性，严重影响了沸腾换热能力。
受特斯拉阀的启发，研究团队提出通过串联特斯拉阀流道对逆流效应实现多级抑制，确保工质在微流道中的定向有序流动。同时，为在极高热流条件下达成稳定高效的沸腾换热，团队创新性地在微流道壁面配置微圆柱栅栏结构，有效促进液体工质的毛细补液与铺展，将流型整定为稳定的环状流，显著提升了传热效率和沸腾极限。
通过这一综合策略，团队成功研发出新型微流道热沉，其散热能力高达830W/cm2，达到同尺寸微流道散热的世界最先进水平，相关研究成果在Nature Communications等权威期刊发表，并已在中国电子科技集团某型号电子装备热管理中得到转化应用，实现了超高热流密度的稳定高效散热，推动了电子装备热管理技术的进步。
