Нанотехнологии пазят електрониката от прегряване

Някой ден в обозримо бъдеще лаптопите няма да парят на коленете ни(снимка: CC0 Public Domain)   22 Септември, 10:59     0  

Откритие може да реши голям проблем в технологичната индустрия

Прехвърлянето на топлина не е лесна задача в дизайна на електрониката. Жалко е да се проектира и създаде устройство, след което да установим, че то се загрява по-бързо, отколкото бихме искали.

Още през 2015 г. изследователи от JILA, ръководени от физиците Маргарет Моруйн и Хенри Капитан, експериментираха със силициеви пръти, многократно по-малки от човешки косъм. При нагряване с лазер, се случва нещо странно. Телата, които не разсейват топлината ефективно, започват да се охлаждат много по-бързо, когато се поставят близо едно до друго.

Изследователите са използвали компютърни симулации, за да проследят преминаването на топлината през наноразмерните пръти. Те открили, че източниците на топлина, разположени близо един до друг, създават енергийни вибрации, които отскачат една от друга, разсейвайки топлината и охлаждайки прътите. Според принципите на термодинамиката, трябва да е точно обратното: колкото по-малко е разстоянието между нагрeтите тела, толкова по-лошо е тяхното охлаждане.

Дори незначителни дефекти в дизайна на микросхемите могат да доведат до повишаване на температурата, ускорявайки износването на устройството. Тъй като технологичните компании се стремят да произвеждат все по-миниатюрна електроника, те ще трябва да обърнат повече внимание на фононите – вибрациите на атомите, които пренасят топлината в твърди тела.

Изследователите от Боулдър са пресъздали експеримент, проведен няколко години по-рано на компютър. Моделирането е толкова подробно, че екипът успява да проследи поведението на всеки атом в модела от началото до края.

Учените откриват, че силиконовите пръти, които са били достатъчно отдалечени, са склонни да се охлаждат по предсказуем начин. Енергията прониква от прътите в материала под тях, разсейвайки се във всички посоки. Но когато прътите са преместени по-близо, се случва нещо странно.

Нека го обясним по аналогия. Представете си тълпа от хора на стадиона, която накрая излиза в една посока. Фононите се „натискат” по приблизително същия начин, образувайки насочен термичен канал.

Изследователите подозират, че един ден инженерите биха могли да се възползват от това необичайно поведение, за да разберат по-добре как топлината протича в малката електроника – насочвайки тази енергия по желания път, вместо да я оставят да се движи лудо и свободно. Резултатите от изследването са публикувани в сп. Proceedings of the National Academy of Sciences.

Източник: technews.bg

Технологии  
подобни  

3D технологията SpatialLabs помага не само на дизайнерите

Триизмерните преживявания намират приложение в различни сфери


  14 Октомври, 09:15      0  

Apple пуска електромобили през 2024 г., Tesla трепери

Най-големите почитатели и акционери на Tesla се притесняват от колата,

Полша първа в ЕС се насочва към малки ядрени реактори

Планира да преоборудва въглищните централи с чужда помощ

Създават летящи миниатюрни чипове за наблюдение

Учените заимстват дизайна от семената на мадагаскарския жасмин



от седмицата

видео

Лекар показа как да се справим бързо със запушен нос


Photo Smart Vratsa
последни

вицове

Сутрин едно разлято кафе действа много по-разсънващо от едно изпито.

още вицове

©2015-2021 Vratsa Guide.