Недорогая замена алмазу

12.07.2013

Ученые обнаружили, что относительно недорогой материал может заменить дорогостоящие алмазы в высокопроизводительной электронике. Речь идет о теплопроводности, которая у алмаза составляет при комнатной температуре более 2000 Вт на метр на градус Кельвина, что в 5 раз выше, чем у лучших металлических проводников, таких как медь. Благодаря этому уникальному свойству алмазов, их иногда применяют для отвода тепла из ядер высокопроизводительных процессоров. К сожалению, даже синтетические алмазы слишком дороги, чтобы массово их использовать в электронике, такой как домашние персональные компьютеры.

Высокая теплопроводность алмаза ученым знакома и объясняется малой массой атомов углерода и жесткими химическими связями между ними. Однако недавно ученые обнаружили, что такой же рекордной теплопроводностью обладает и другое соединение: непохожий на алмаз, арсенид бора с кубической кристаллической решеткой. Команда физиков-теоретиков из Бостонского колледжа и Военно-морской научно-исследовательской лаборатории ВМС США решили выяснить, благодаря чему химическое соединение бора и мышьяка может конкурировать с алмазом. Новый теоретический подход позволил ученым раскрыть секрет высокой теплопроводности арсенида бора.

В отличие от металлов, где тепло переносят электроны, алмаз и арсенид - это диэлектрики, они переносят тепло с помощью колебательных волн, которые движутся от атома к атому. При этом столкновение этих волн создает внутреннее сопротивление тепловому потоку.

Физики с удивлением обнаружили необычное взаимодействие определенных колебательных свойств арсенида бора, которые обычно оставались вне поля зрения ученых, изучающих теплопроводность электрических изоляторов. Оказывается, столкновение между колебательными волнами в определенном диапазоне частот намного реже, чем на других частотах. В результате, на определенной частоте колебаний арсенид бора проводит больше тепла и схож по этим параметрам с алмазом.

Новое исследование позволяет по-новому взглянуть на физику переноса тепла в материале и заодно иллюстрирует мощь современных вычислительных методов. На практике открытие позволит разработать новые методики отвода тепла от миниатюрной электроники, что позволит резко поднять ее производительность. Также не исключено, что новую информацию удастся применить для разработки высокоэффективных технологий для альтернативной энергетики.

<< Назад: Четырёхъядерный смартфон BLU Dash 4.5 споддержкой двух SIM-карт 12.07.2013

>> Вперед: Монитор Iiyama P2252HS-1 с ударопрочным стеклом 11.07.2013

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Apple намерена использовать только переработанные металлы 29.04.2017 Компания Apple предпринимает шаги, чтобы избавиться от зависимости добычи полезных ископаемых для материалов, которые она использует в своих устройствах, став первой крупной технологической компанией, которая обязуется использовать только переработанные металлы, редкоземельные элементы и другие полезные ископаемые. О поставленной цели прекратить поиск новых ресурсов компания сообщила в своем Отчете по экологической ответственности по результатам за 2016 финансовый год (Environmental Responsibility Report). В этом документе Apple сообщила, что планирует "однажды" перейти на систему производства с замкнутым циклом (в которой она сможет получить все необходимые металлы и редкоземельные элементы благодаря программам повторного использования и переработки), хотя не совсем понятно, как и когда будет осуществлен переход. Компания утверждает, что уже имеет разработанный план переработки по отдельным компонентам. Например, по алюминию Apple полагается на свои старые продукты - единственный источник металла на рынке, который она считает имеющим достаточно высокое качество для повторного использования в будущих iPhone, iPad и других устройствах. По олову допускается использование для переработки и других ресурсов, если качество получаемого продукта будет соответствовать стандартам компании. Apple также заявила о нацеленности на улучшение работы в области переработки и планах по разработке новых процессов, которые позволят получать больше металлов, материалов и редкоземельных элементов из старых устройств. Например, созданный специалистами компании робот Liam способен разобрать для утилизации 1,2 млн смартфонов в год, экономя гораздо больше ценных компонентов, чем это делается при использовании обычных процессов переработки, таких как измельчение.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026