Công trình do Li Bing, chuyên gia tại Viện Nghiên cứu Kim loại trực thuộc CAS, cùng các cộng sự thực hiện và được công bố trên tạp chí Nature vào cuối tháng 1. Nhóm nghiên cứu nhận định đây là một hướng đi đầy triển vọng cho các hệ thống kiểm soát nhiệt, đặc biệt tại những trung tâm dữ liệu quy mô lớn đang phát triển nhanh tại Trung Quốc và Mỹ.

Công nghệ này dựa trên một quy trình làm mát hóa học, tận dụng đặc tính đặc biệt của muối amoni thiocyanate khi hòa tan trong nước dưới tác động của áp suất. Cơ chế hoạt động được ví như việc “vắt một miếng bọt biển ướt”: nước đóng vai trò như miếng bọt biển, còn muối là chất lỏng được hấp thụ. Khi chịu lực nén, dung dịch giải phóng nhiệt; khi áp suất giảm, nó nhanh chóng hấp thụ lại chất lỏng và lấy nhiệt từ môi trường xung quanh, từ đó tạo ra hiệu ứng làm lạnh mạnh.

Trong các thử nghiệm ở điều kiện nhiệt độ phòng, dung dịch bão hòa có thể giảm tới 30°C chỉ trong 20 giây. Ở môi trường có nhiệt độ cao hơn, mức giảm nhiệt thậm chí vượt quá 50°C.

Nhu cầu làm mát ngày càng cấp thiết khi các trung tâm dữ liệu AI sử dụng lượng lớn GPU và phần cứng tiêu thụ điện năng cao, tạo ra lượng nhiệt lớn trong quá trình vận hành. Các hệ thống này cũng thường xuất hiện những đợt tăng nhiệt đột ngột khi xử lý các tác vụ tính toán chuyên sâu, khiến chi phí làm mát trở thành một trong những khoản tiêu thụ năng lượng lớn nhất.

Theo CCTV, hệ thống làm mát hiện chiếm khoảng 40% tổng điện năng tiêu thụ của một trung tâm dữ liệu. Công nghệ mới được kỳ vọng giúp giảm đáng kể điện năng dành cho làm mát chip AI, đồng thời có thể mở rộng ứng dụng sang các hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí (HVAC).

Dù là một loại muối, amoni thiocyanate có mức độ ăn mòn thấp với nhiều kim loại phổ biến, nhờ đó không đòi hỏi hệ thống đường ống đặc biệt. Tuy vậy, việc thương mại hóa vẫn đối mặt với một số thách thức: hệ thống vẫn cần điện để nén chất làm mát; amoni thiocyanate có thể gây bỏng và kích ứng, làm tăng yêu cầu an toàn trong vận hành; đồng thời tính hút ẩm của hợp chất này có thể ảnh hưởng đến độ ổn định lâu dài của dung dịch.