为地球降温 从数据中心开始
一套近零能耗冷却系统已可投入商业使用
从人工智能（AI）到流媒体应用，一切都依赖数据驱动，而这背后是规模庞大的数据中心——它们的能耗约占全球总能耗的 3%。到 2028 年，数据中心的电力需求可能达到 130 吉瓦，这一数值相当于 130 座大型核电站的总发电量。在这些能耗中，有近 40% 仅用于为计算机及相关设备降温。因此，提升降温效率将为行业发展与环境保护带来双重显著效益。
由于伺服器和网路设备密集，数据中心会产生大量热量。高效冷却对于预防设备过热、硬体故障和停机等问题至关重要。空调、高架通风地板等传统冷却方式耗用大量能源而且成本高昂，而蒸发降温等其他方式的效能则受气候影响。
王钻开教授提出了更佳解决方案。他创新研发的 “高效节能液冷系统（ELCS）” ，能为数据中心实现超高效、低能耗冷却，且可在下一代绿色数据中心设计中发挥重要作用。
攻克世纪难题
ELCS 是王教授致力于应对莱顿弗罗斯特效应的成果。自 1756 年以来，莱顿弗罗斯特效应带来的难题始终无人攻克——这一物理现象指的是，滚烫表面上的水珠下方会形成一层蒸汽垫，这层蒸汽垫会减少热传递，导致水珠无法蒸发。为解决这一问题，王教授研发出 “结构化热装甲”，这是一种多纹理材料，可破坏蒸汽层，从而在高温环境下实现更高效的液面接触。
他还设计出一种兼具超疏水（防水）与超芯吸（吸水）特性的混合表面。这些微观结构借助表面张力和毛细管作用，引导水滴快速移动并蒸发。其中，超芯吸区域会将水吸附到发热区域以实现高效冷却，超疏水区域则能控制水流并防止积水。这种设计最大限度提升了液滴接触与蒸发效率，显著优化了 中央处理器和图形处理器等发热组件等发热元件的热传递效果。
ELCS 通过结构化热装甲与混合表面，最大限度利用液体散热，即使在极高温度下也能保持高效降温。该系统可实现超高效的蒸发和冷凝循环，冷却剂被吸入热点，在蒸发时吸收热量，随后冷凝回液态供循环使用。与传统方式相比，这一循环不仅能耗极低，还能应对更高的热负荷。
为数据中心有效降温
ELCS 可以减少对耗能空调或液体泵的依赖，进而实现更快、更高效的降温，同时提升伺服器密度、降低整体能耗。与传统蒸发冷却相比，它用水量更少，且不易结垢或堆积矿物质。此外，ELCS 还融合了人工智能与物联网技术，可即时监控并优化自身性能。
同时，该系统采用先进制造技术实现规模化生产，让液冷技术更安全、更高效、更具可持续性。数据中心得以在提升运行性能的同时，减少对环境的影响。
从成本角度看，ELCS 的初始投入略高于传统冷却方式，但它带来的回报具有变革性。
王教授表示，ELCS 可降低
40%-50%
的冷却能耗，每个机架每年可节省成本高达
79 万港元
创新技术走向市场
在香港特别行政区政府创新科技署 “产学研 1 + 计划” 的资助下，王教授创立了由理大学者领导的初创企业 LiquiCool Tech Limited，推动该系统实现商业化。
“我们在实验室验证了 ELCS 的核心热性能，这是一个重要里程碑，” 王教授说： “在产学研 1 + 计划第一阶段，我们重点推进系统集成、耐用性与定制化，目标是完成原型机研发并在香港启动试点部署。第二阶段，我们将通过合作深化在香港的业务，并推动向中国内地及东南亚市场拓展。”
香港与内地的市场规模和环境，为推进技术及支援全球碳中和转型提供了理想基础。为方便客户采用，LiquiCool 提供免费安装与维护服务，仅按节省的能源费用抽取一定比例作为报酬，助力合作伙伴轻松实现能效提升与碳中和目标。
对消费者而言，运营商节省的能耗成本，将转化为更实惠、更便捷的数字服务；而能源消耗与碳排放的减少，也将助力打造更清洁的环境。
本质上，ELCS 不只是为伺服器降温，更是为地球降温。它能确保我们在不增加环境成本的前提下，为日益发展的数字生活——从流媒体内容到智慧城市，再到人工智能创新——提供能源支撑，为社会构建一个更可持续、更具韧性的未来。
～王钻开教授
王钻开教授
• 协理副校长（研究及创新）
• 研究生院院长
• 郭氏集团仿生工程教授
• 机械工程学系仿生工程讲座教授
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