通过表面工程强化沸腾传热因其在工业领域的巨大需求而受到普遍关注。然而，作为一种动态界面现象，深入了解其过程和机制，包括液体再润湿和蒸汽离开，仍然具有挑战性。

在此，中国科学院理化技术研究所Ye Tian设计了一个微/纳米结构的Cu表面，该表面包含具有丰富纳米皱纹的周期性微槽/金字塔阵列，其中有机冷却剂的超扩散（<134.1ms）极大地促进了液体再润湿过程，导致不连续的固液-蒸汽三相接触线和超低液下气泡粘附力（~1.3 μN）。

文章要点

1）研究人员在该表面上获得了特征性的超快射流沸腾（气泡在多条带中快速喷射），优先成核（过热~1.5 ℃），同时提高临界热通量和传热系数与平坦表面相比，分别高达80%和608%。

2）原位观察和分析微型射流气泡的成核、生长和离开反映了具有纳米皱纹的微槽/金字塔通过超铺展诱导的超快液体再润湿促进潜热交换过程和恒定的蒸汽膜聚结。

3）基于设计的结构，以超低功耗效率（PUE<1.04）实现了超级计算机中心CPU热管理的高性能相变冷却。

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Zhe Xu, et al, Liquid Super-Spreading Boosted High-Performance Jet-Flow Boiling for Enhancement of Phase-Change Cooling, Adv. Mater. 2023

DOI: 10.1002/adma.202210557

https://doi.org/10.1002/adma.202210557