Инженеры разрабатывают технологию «холодной электроники»

Кристаллические волны обеспечивают сверхбыстрый теплообмен, создавая электронику, которая остается холодной даже при самых интенсивных нагрузках. Представьте будущее, где смартфоны не перегреваются, суперкомпьютеры расходуют меньше энергии, а электромобили заряжаются быстрее.

Уилл Хатчинс, кандидат наук в области машиностроения и аэрокосмической инженерии, один из участников команды университета Вирджинии, которая открыла новый способ перемещения тепла

Источник: The University of Virginia

Команда инженеров из Университета Вирджинии (UVA) вместе с коллегами из других ведущих американских вузов представила радикально новый способ переноса тепла, который может решить проблему перегрева электронных устройств. Об этом сообщает статья в журнале Nature Materials.

Ученые использовали кристалл гексагонального нитрида бора (hBN), обладающий уникальными теплопроводящими свойствами. Вместо традиционных методов охлаждения, использующих металлы, вентиляторы и жидкостное охлаждение, новая методика преобразует тепло в специальные волны — гиперболические фонон-поляритоны (HPhPs), которые распространяются со скоростью, сравнимой с потоком света.

«Мы переосмысливаем, как отводить тепло, — говорит Патрик Хопкинс, профессор машиностроения и авиационной техники UVA. — Вместо того чтобы позволять ему медленно рассеиваться, мы направляем его как поток, чтобы улучшить эффективность охлаждения».

Технология поможет продлить срок службы и улучшить производительность электронных компонентов

Источник: Unsplash

Эксперимент проводился следующим образом: на поверхность hBN наносили небольшой золотой элемент, который затем нагревали лазером. Тепло преобразовывалось в быстро движущиеся поляритонные волны, мгновенно отводившие энергию от горячего источника. «Мы видим, как тепло движется с невероятной скоростью, что ранее считалось невозможным в твердых материалах», — отмечает аспирант Уилл Хатчинс.

Новое открытие может революционизировать охлаждение высокопроизводительной электроники. Благодаря этой технологии можно создавать устройства, которые работают быстрее и потребляют меньше энергии. Представьте смартфоны, сохраняющие оптимальную температуру даже при запуске множества приложений, или суперкомпьютеры, способные функционировать без громоздких и энергозатратных систем охлаждения.

Новый метод охлаждения поможет электромобилям заряжаться быстрее и работать стабильнее.

Источник: Unsplash

Прорыв может найти применение и в других областях. Например, в электромобилях батареи, оставаясь холодными, смогут заряжаться быстрее и служить дольше. Технология также перспективна для центров обработки данных и систем искусственного интеллекта, где эффективное управление теплом критически важно. Медицинские приборы и имплантаты выиграют от стабильного температурного режима, что повысит их надежность и продлит срок службы.

В сфере энергетики множество новых открытий и событий. Так, неожиданно, Вьетнам стал новым домом для гиганта детских игрушек Lego — компания запустила там свой новый завод по производству чистой энергии.