摘要:工程师发现了一种使用晶波移动热超快的方法,从而在冷却高级电子产品方面具有突破性。...
想象一下,无论手机正在运行多少个应用程序,手机是否永远不会变热。想象一个未来,超级计算机使用较少的能源,电动汽车充电速度更快,挽救生命的医疗设备保持凉爽,持续更长的时间。
在一项发表的研究中自然材料,弗吉尼亚大学及其合作者的工程师团队揭示了一种比以往任何时候都快的新方法来移动热量。他们使用一种称为六角硼硝化硼(HBN)的特殊晶体,找到了一种像光束一样移动热量的方法,避开了使电子产品过热的通常的瓶颈。
“我们正在重新思考如何应对热量,” UVA机械和航空工程教授帕特里克·霍普金斯(Patrick Hopkins)说。 “我们不是让它慢慢滴入,而是指导它。”
过热问题和一个新的解决方案
从智能手机到数据中心的每一项现代技术都与同样的战斗进行战斗:热量积累。设备在工作时会产生热量,如果他们不能足够快地冷却,它们会减慢,失去效率甚至破裂。目前,冷却系统依靠金属散热器,风扇和液体冷却,但是这些方法占用了空间并使用额外的功率。
这项新研究提供了改变游戏规则的替代方案。该团队不依靠称为声子的缓慢移动热振动,而是使用双曲线 - 孔子孔子(HPHPS) - 特殊的波浪可以以非凡的速度携带热量。
它如何工作
通常,电子设备中的热量像波纹一样在池塘中传播 - 沿途消散,但在途中失去了能量。相比之下,团队的方法将热量转化为紧密的波浪,这些波浪在长距离上有效地旅行,更像是沿着轨道的高速火车赛车。
研究人员通过在HBN上加热一个微小的黄金垫来实现这一目标。它不只是热散开,而是激发了HBN的独特特性,将能量转化为快速移动的极性波,使热量立即使热量越过金和HBN之间的界面。
该研究的第一作者和机械和航空工程博士学位的第一作者威尔·哈钦斯(Will Hutchins)说:“这种方法非常快。” UVA的候选人。 “我们看到热量以固体材料不可能的方式移动。这是控制纳米级温度的一种全新方法。”
这一发现可能会彻底改变高性能电子设备的冷却,从而更快地更强大的设备不会过热。
这对未来意味着什么
尽管该过程仍然是新的,但其影响可能会巨大:
- 更快的智能手机和笔记本电脑更快 - 不会过热的设备在不排出电池寿命的情况下运行速度更快。
- 更好的电动汽车 - 电池保持凉爽的速度更快,持续更长的时间。
- 更强大的AI和数据中心 - 云计算和AI工具在使用更少的能量时可能会更加努力。
- 先进的医疗技术 - 更精确的持久植入物和成像设备。
霍普金斯说:“这一发现可能会改变我们设计从处理器到航天器的所有内容。”
可能会编号热,缓慢,渴望的设备。通过这一新的突破,技术的未来却变得更加凉爽。