传统的芯片散热装置，必须独立供电来产生冷空气，并准确地在芯片表面上喷射处理，但这种方式已危及先进计算机科技的发展，因为未来的芯片会更小，更紧密地封装在小小机盒里，而且密度更高，产生的热能也更高。因为这个原故，未来的计算机会需要比现在外挂风扇更有效能且降热更快的冷却系统。

红外线图的上方是微型唧筒未开的状况，下方是打开唧筒散热的状况。(Source: UW)

为此，美国华盛顿大学的研究人员在最近成功建造了一种新的冷却装置，它的体积相当微小，而且在芯片上执行的可靠度与效能都令人满意，可与任何最小的微电子组件来一起搭配使用。

此一项目的首席研究员，同时也是华盛顿大学电机系的副教授Alexander Mamishev说：「以这个微型唧筒而言，我们能够整合冷却系统在一个芯片上。」「如此就能允许有更好的应用与空间处理，这正是以前的方法所做不到的地方。」Mamishev进一步补充说，这表示此一微型唧筒是人们用这种方法首次做到这么小的尺寸。他强调，这个观念已经萦绕在脑海里好几年了，但就目前原型机的作业而论，直到现在还没有真正地在计算机中实际运作来证明。

Mamishev与两位博士研究生Nels Jewell-Larsen与Chi-Peng Hsu今年夏天在多个学术研究单位提出了一篇相关论文报告，并且预计在秋季再增加一篇论文来说明研究的成果。另外，华盛顿大学研究人员与共同研究的Kronos Advance Technology、Intel公司已经获得西雅图的华盛顿科技中心给予10万美元的第二期项目补助。

展示的原型冷却芯片包括有两个基本组件：一个是发射体(emitter)，一个是集电体(collector)。发射体是一个大约半径1微米的尖端构造，这么小的尖端只有头发的300分之1，在尖端上建构了空中离子团，当电力充布后，微小的颗粒就被推进到集电体表面的电场之内。随着离粒子从发射体到集电体的游动，它们就能吹出冷空气到整个芯片上，并驱除热能。而透过在发射体与集电体之间不同的电压变化，就能控制冷空气的流动量。

这样的发现显然对未来计算机应用大有帮助，为了提高计算机效能而制造密度更高的电路，更多的电路等于有更多的热能会产生，所以需要有创新的冷却技术来代替过去体积大、噪音高且相对效能差的风扇与散热装置(金属构成增加表面积来帮助散热的底座)。传统的散热装置虽然可以驱除热能，但芯片与流动空气无法密切配合，而且成本与故障率又过高。

所以Jewell-Larsen说：「我们的目标就是发展一种可以建置在第二代芯片上的先进冷却系统，此一系统得以控制未来芯片日渐增高的热能，且能配合散布在整台计算机的各类电子组件的需要。」

Mamishev补充说：「它承诺了在热能管理策略与设计上的一种新规格。」但还存在一些挑战，一是必须投入开发数学运算模式来控制大型系统中众多内建冷却器芯片的顺利运转，这些冷却唧筒面临的是非常复杂且动态的系统装置，还要注意微小等级、电子流体力学的作用、电场效应与动态供电的问题。第二项挑战是如何检用出最佳材料来建构一个高效能又耐用的结果。

Jewell-Larsen认为有一些证据显示，使用奈米管与其它奈米结构的材料，可以得到较明显的效能，这正是他们目前积极朝向的应用途径。