小小的身体
大大的能量
蜂鸟是全世界最小的鸟类，但飞行速度极快。根据种类的不同，蜂鸟飞行时每秒钟能拍打翅膀12到80次。但不像人类可以通过空调瞬间降温，蜂鸟（鸟类）不仅没有汗腺，在飞行时连个电扇都没有。比如红喉北蜂鸟能凭借其7厘米长、4克重的身躯，不间断飞行20小时，跨过宽度接近1000公里的墨西哥湾——想想就已经开始流汗了。
悬停状态的蜂鸟和它的小jio | Gizmodo
当蜂鸟的身体长时间保持着高速运动，它们的心跳大致可以达到每分钟五六百次，相比其他鸟类，蜂鸟身体内部会产生更大的热量。它们必须想办法释放这些热量，否则身体就会过热而影响正常的生理机能。
不过，到了2015年可能终于有研究团队开始关心蜂鸟到底飞得热不热了。通过研究星蜂鸟（Selasphorus calliope）的散热特点，人们发现蜂鸟可以根据飞行速度主动调节散热方式，而且蜂鸟飞行时的主要散热区域是头侧的眼周、两翼基部的关节轴和脚趾。
当蜂鸟在悬停和低速飞行时，它们甚至还会把脚伸出来以进一步增加散热效率；而高速飞行时（10～12m/s），它们则会把脚缩回去以降低风阻，这时眼部以及腋下关节处则成为主要散热位置。[1]
红外线图片清晰地表达了头侧（眼周）、腋下关节和脚趾是与周围环境进行热交换的集中区域，当飞行速度快起来之后（超过6m/s），脚趾就不再是主要散热位置了| Powers DR / Royal Society (2015)
做大做强
也要做小做精
当然不论大鸟小鸟都是自然的造物，但对于科技来说目前很大一部分产品都在进行着“蜂鸟化”。大家可以看看世界上第一台计算机的设计概念——由蒸汽和齿轮驱动的“分析引擎” [2]。
巨大的复原“分析引擎” | Wikimedia Commons
计算机的体积每年都在变小变薄，这正符合1965年英特尔公司大佬戈登·摩尔提出的一条“铁律”：每两年芯片中元件的数量都会增加一倍，性能也会提升一倍。所以越来越多的公司都开始将芯片元件做得越来越小，但同时越来越小的芯片本身也得以被用在手机、手表这样更小的电子设备中，让人类生活变得愈发智能、舒适。
Google巨大的数据中心就像一个烤箱| Wikipedia
但芯片和电子元件的物理堆叠和更加高性能的算力提升，内部元件功耗也大，让智能电子产品每分每秒都产生着巨大的热量，这对散热又抛出了严苛要求。
手机说自己像烫手的山芋
山芋都不敢吭声
为了解决内部高温问题，像IBM的超级计算机就采用了水冷的方法。在处理器内有许许多多的孔道让液体流入，从而将核心温度降至85摄氏度以下。
但计算机还不够“蜂鸟”，随着性能的日益提升，手机在拍照、文档处理、视频编辑和高精度游戏等方面日渐全能。再加上时刻不离手的“人肉保温”，手机往往成为了一个行走的热源。但是过高的温度不仅会对内部元件的运行产生负面影响，还会对电池等重要零部件造成致命的损伤。尤其像在追求性能的道路上越走越远的手机，散热是一个大坎。
比如最近刚刚上市的OPPO Reno 10倍变焦版，高性能芯片在长时间的拍照，高强度的游戏，连续的办公的同时，消耗的功率是跟性能成正比的。手机本身AI 性能是上代旗舰芯片的3 倍，再加上最高8GB的运行内存……总之，强悍的性能也给手机散热带来了挑战。
OPPO Reno 10倍变焦版- 雾海绿| OPPO
不过OPPO Reno既然有能力将性能水准拔高到这样的水准，自然在散热方面也留足了后路。导热凝胶、铜管液冷和石墨片的散热三部曲，尽可能地让手机即使火力全开，也要keep calm and carry on。下面有一个超级直观的3D动画视频，可以看到手机世界里中二又贱萌的热量小鬼是如何“鬼在囧途”一样被世界抛弃。亲测本片不含文科生不友好成分，大家可放心食用。
亲，播放失败了
重播
01:51山东首富病逝，留下3500亿的商业帝国，仅次于华为苏宁01:27新疆冒出巨型“宝库”，让中东六国眼热不已，网友：稳03:14“台积电叛将”立大功！加盟中国芯片企业，我国不再为芯片发愁？01:55美芯片企业不希望向中国多出口，专家：供应能力不足，对手受益12:18缅甸翡翠日记：商号看中了一块冰料，要价2.5亿，能谈下？01:41苹果再遭噩耗！赔偿3千万美元后5G手机无建树，华为成最大赢家？01:28村支书吴仁宝去世后，为什么华西村一落千丈？如今负债累累！02:35男子给按摩的小姐讲述保险的道理00:51主持人向马云吹嘘台湾超级了不起, 结果马总听完为台湾人捏了把汗02:33卡拉什尼科夫又有新款步枪 看上去就很厉害01:36在港珠澳大桥人工岛下面，为何要放置120个500吨重钢桶呢？01:31中国有100万现金的家庭有多少？自动播放
OPPO Reno 10倍变焦版的第一层导热结构中，导热凝胶就像电梯一样将热量飞速往外送。微米级的导热凝胶可塑性也很强，可以填满元器件之间微小的缝隙，实现真·无缝散热。并且由于铜的导热系数高，在第一层界面还额外加了一层铜质导热版，方便热量快速传到下一层热管。
就像前文提到的大型计算机系统使用水冷来降温，手机又未尝不可，OPPO Reno 10倍变焦版的第二层靠的就是铜管液冷技术。在厚度仅为0.4毫米的超薄铜管上，采用了独有的编织网Wick结构，让热量的冷凝面积更大。在收到上一层传过来的热乎“货物”后，冷水的来回运动不断刷新着CPU附近的温度，配合铜管让热量快速“滚蛋”。
为了全面覆盖手机内部处理器、芯片、电池等多个高发热模块，最后一层散热结构来自CNC 6系铝合金中框与三层碳纤维材料（石墨），相当于给手机盖上一块无比透气的夏凉被，导热面积高达9203平方毫米。
在生物界，蜂鸟的独特存在是自然选择的结果，这对于恒温动物而言看似离谱的运动频率，经过千万年的进化，蜂鸟已经在飞行-散热-飞行的技术上越发成熟；而在人类文明攀升的螺旋阶梯上，每一个科技突破还需要人为去创新、测试，才会带来技术的进步。利用导热凝胶、铜管液冷和石墨片来散热只是OPPO Reno 10倍变焦版在升级道路上为平衡性能提升所提供的一种优质解决方案，或许今后还有更先进的科技有待探索，但至少现在，OPPO Reno 10倍变焦版不会让你感到烫手。
参考文献
[1] Odum, E. P., Connell, C. E., & Stoddard, H. L. (1961). Flight energy and estimated flight ranges of some migratory birds. The Auk, 78(4), 515-527.
[2] Powers, D. R., Tobalske, B. W., Wilson, J. K., Woods, H. A., & Corder, K. R. (2015). Heat dissipation during hovering and forward flight in hummingbirds. Royal Society open science, 2(12), 150598.
[3] Babbage, H. P. (1982). Babbage’s analytical engine. In The Origins of Digital Computers (pp. 67-70). Springer, Berlin, Heidelberg.
本站仅提供存储服务，所有内容均由用户发布，如发现有害或侵权内容，请
点击举报。
