现在,计算机一般依托散热器、电扇和液体冷却系统来避免处理器和其他组件温度过高。但是,这些散热办法不只占用设备内部的名贵空间,还会耗费额定的电力。以笔记本电脑为例,当设备内部温度过高时,处理器的时钟速度会被下降,以避免过热和内部组件损坏,这被称为 降频 。这种现象不只会导致设备功能直线下降,还或许缩短其使用寿命。
不过,美国弗吉尼亚大学工程与使用科学学院的一项新研讨或许为这一问题供给了解决方案。研讨人员发现,一种名为六方氮化硼(hBN)的晶体资料可以以一种全新的办法快速传导热量。在大多数资猜中,热量是由原子振荡(声子)传递的,这些声子彼此磕碰并以随机、逐渐的办法传递能量,导致热量传递速度较慢。而在六方氮化硼中,存在一种特别的机制,称为双曲声子极化激元(HPhP)形式。这种形式结合了晶体内的特别振荡和相似光的电磁波成分,可以以更快的速度传导热量。
研讨人员经过在六方氮化硼基底上放置一个金垫并加热,激发了 hBN 的 HPhP 形式,完成了热量从金垫与 hBN 界面的快速传导。试验标明,当触及 HPhP 时,界面处的热传导功率比传统办法高出 10 到 100 倍。
该研讨的作者威尔 · 哈钦斯(Will Hutchins)表明: 这种办法十分快速。咱们正真看到了固体资猜中从未被想到的热量传递办法。这是一种全新的纳米标准温度控制办法。 这一发现不只适用于六方氮化硼,还或许扩展到其他资料组合,为各种电子组件的冷却系统拓荒新途径。这在某种程度上预示着未来有极大几率会呈现更强壮的人工智能驱动计算机和数据中心、更经用的医疗设备,以及更少因过热而降频的笔记本电脑