Для защиты электроники создан тепловой экран атомарной толщины

Москва, 10:33, 19 Авг 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Сотрудники Стэнфордского университета показали, что несколько слоев материалов атомарной толщины, сложенные на греющихся поверхностях как стопка бумаги, защищают технику от воздействия тепла не хуже стеклянной панели в 100 раз толще.

Выделяемое техникой тепло может привести к сбоям в работе аккумуляторов, других компонентов. Для защиты внутрь помещается стекло, пластик, формируется воздушная прослойка. Исследователи из Стэнфорда показали, что можно значительно снизить толщину теплоизоляции, сообщает eurekalert.org. Уменьшение тепловых экранов поможет сделать электронику компактнее, считает профессор Эрик Поп, старший автор работы.

Результаты исследования опубликованы в Science Advances.

«Мы по-новому взглянули на тепло в электронике», — сказал Поп.

Устройства греются, генерируя неслышный высокочастотный ультразвук. Электроны сталкиваются с атомами в материалах, которые проходят, заставляя их вибрировать. В результате генерируется тепло. Рассмотрение его как формы звука вдохновило ученых на использование некоторых физических принципов. Поп, ди-джей на KZSU 90.1 FM, знал, что толстые стекла не дают шумам покидать звукозаписывающие студии. Но, вместо такого подхода, ученые использовали многослойную структуру – как в бытовых окнах. Стекла с воздушными прослойками разной толщины защищают от холода и шума.

«Мы использовали несколько листов материалов атомарной толщины», — сказал Сэм Вазири, ведущий автор работы.

Команда взяла графен и 3 других листовидных продукта, толщиной 3 атома каждый. Ученые создали четырехслойный материал, толщиной 10 атомов. Несмотря на небольшие размеры, он эффективно гасил тепловые вибрации.

Для практического применения структуры необходимо найти способ массового производства. Материал будет распыляться или другим способом распределяться по электронным компонентам. Кроме того, ученые надеются начать управлять вибрациями, как светом и электричеством. Понимание тепла в твердых объектах как формы звука открывает новое поле фононики.

«Как инженеры, мы хорошо управляем электричеством, постепенно подчиняем свет. Но мы только начали понимать принципы манипулирования высокочастотным звуком», — сказал Поп.