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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Световые чернила 03.02.2019 Ученые Технического университета Дрезден разработали "световые чернила". В их роли - органические люминесцентные молекулы, которые в определенном рисунке наносят на прозрачную пластиковую пленку толщиной менее 50 мкм (тоньше человеческого волоса). Они проявляются под воздействием ультрафиолетового света и "стираются" под инфракрасным светом. Принцип работы прозрачных "меток" состоит в следующем. В пластиковой пленке присутствует кислород, который крадет энергию света у светящихся молекул. Ультрафиолетовое излучение вызывает химическую реакцию, которая эффективно удаляет O2. В результате люминесцентные молекулы активируются и излучают свет. Когда же на пленку попадает инфракрасный свет, ее температура повышается, а это, в свою очередь, "открывает двери" для кислорода: он легко проникает обратно. Подобные метки можно изготовить в любом размере. К тому же, стоят они недорого: менее двух евро за квадратный метр пленки с люминесцентными молекулами. На метках можно напечатать штрих-коды, серийные номера или адреса, которые можно прочесть только по требованию. Кроме того, эти невидимые теги могут вывести безопасность документов и защиту от подделок на совершенно новый уровень.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025