Лазерный кулер для электроники

28.01.2013

Группа физиков под руководством Цихуа Сюна (Qihua Xiong) из Технологического университета Наньян в Сингапуре разработала новую методику лазерного охлаждения, наблюдая за тем, как нанополоски из другого типа полупроводника, соединения серы и кадмия, реагировали на луч лазера.

Лазерные системы охлаждения широко используются в ядерной физике и в исследованиях квантовых свойств микромира. Особые лазерные ловушки и охладители позволяют достичь температур, близких к абсолютному нулю, что практически невозможно при использовании других методов охлаждения. Несмотря на высокую развитость этой технологии, ее так и не удалось адаптировать для работы с полупроводниковой электроникой на базе кремния и арсенида галлия. Как объясняют ученые, при облучении лазером атомы материи, на которую направлен прибор, поглощают фотоны его излучения. При некоторых условиях часть из этих фотонов испускается обратно с более высокой частотой, на что расходуется дополнительная энергия, извлекаемая из тепловых колебаний атомов. Благодаря этому облучение лазером охлаждает материю, а не нагревает ее. Данный эффект - так называемая антистоксовая люминесценция - широко используется в системах лазерного охлаждения атомов.

Сюн и его коллеги обнаружили, что антистоксовая люминесценция возникает в полосках из сульфида кадмия со специально подобранной толщиной и структурой. Пытаясь достичь максимального охлаждения, ученые перебрали несколько вариантов лазерных излучателей, пока не остановились на обычном зеленом лазере с длиной волны в 514 нм. По словам исследователей, зеленый лазер смог охладить закрученные в кольца полоски из сульфида кадмия на 40 градусов Цельсия при комнатной температуре. По мере понижения температуры материала и окружающей среды эффективность охлаждения постепенно снижается, пока она не достигает минимума при 93 градусах Цельсия ниже нуля.

Как отмечают исследователи, аналогичную методику охлаждения можно будет применять и для кремниевых микрочипов после проведения дополнительных исследований. Сюн и его коллеги полагают, что подобные лазерные "кулеры" можно будет встраивать в миниатюрные электронные приборы, благодаря небольшому расходу энергии и компактности современных лазеров.

<< Назад: Офтальмология для принтера 28.01.2013

>> Вперед: Реалистичный авиатренажер 27.01.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Монитор Philips 24B2D5300 с двумя экранами 120 Гц 30.05.2026

Компания Philips разработала интересное устройство, которое решает эту задачу элегантно и технологично. Новый монитор 24B2D5300 оснащен сразу двумя полноценными экранами - один спереди, другой сзади. Такая конструкция особенно востребована в банках, на рецепциях, в медицинских центрах и коворкингах, где важна прозрачность взаимодействия. Обе панели монитора представляют собой IPS-матрицы с диагональю 23,8 дюйма и разрешением Full HD (1920x1080 пикселей). Каждая из них поддерживает частоту обновления 120 Гц, что пока остается редкостью для бизнес-ориентированных моделей. Высокая частота обновления обеспечивает плавное изображение даже при динамичном контенте, делая работу за монитором более комфортной и презентации - более качественными. Пользователи могут выбирать между двумя основными режимами работы: дублирование одного и того же изображения на оба экрана или использование дисплеев как полностью независимых. Благодаря этому сотрудник может видеть на своей стороне рабочую информ ...>>

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Случайная новость из Архива Цифровое переутомление мозга вредит памяти и концентрации 17.05.2026 В последние годы все больше молодых людей отмечают у себя проблемы с памятью, концентрацией внимания и быстрым принятием решений. То, что раньше считалось возрастными изменениями, теперь все чаще встречается у людей 18-34 лет. Новое крупное исследование Йельского университета показало, что этот тренд приобретает масштабный характер и может быть связан не с деменцией, а с особенностями современной цифровой жизни. Ученые проанализировали данные более 4,5 миллионов взрослых американцев за период с 2013 по 2023 год. Результаты оказались тревожными: среди молодых людей в возрасте от 18 до 34 лет доля тех, кто жалуется на ухудшение когнитивных способностей, почти удвоилась - с 5,1 % до 9,7 %. Для сравнения, среди всего взрослого населения этот показатель вырос более умеренно - с 5,3 % до 7,4 %. Доцент неврологии Йельского университета Адам де Гавенон подчеркивает, что речь пока не идет о настоящей эпидемии деменции. Исследование основано исключительно на субъективных самоотчетах людей. Участникам не проводили сканирование мозга, поэтому нельзя говорить о структурных повреждениях. Тем не менее, рост жалоб на трудности с концентрацией, запоминанием и мышлением выглядит значительным и требует внимания. Авторы работы отмечают, что такие изменения могут иметь серьезные последствия для системы здравоохранения и рынка труда в ближайшие десятилетия. Для примера, по оценкам журнала Frontiers in Neurology, уже в 2019 году деменция обошлась мировой экономике более чем в 1,3 триллиона долларов. Одна из наиболее вероятных причин наблюдаемого тренда - постоянная цифровая перегрузка. Нейробиолог Джаред Куни Хорват в своих выступлениях в Сенате США указывал, что массовое внедрение цифровых технологий в образование и повседневную жизнь часто происходило без достаточной проверки их влияния на развивающийся мозг, приватность и когнитивное здоровье. Многие исследователи связывают рост когнитивных жалоб с бесконечным скроллингом, многозадачностью и постоянным потоком уведомлений. Мозг молодых людей, выросших в условиях высокой цифровой стимуляции, может просто уставать от такого режима работы, что субъективно воспринимается как ухудшение памяти и внимания.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026