Профессора машиностроения Вандербильта Дейу Ли и Джош Колдуэлл вместе со своей исследовательской командой сделали захватывающее открытие, которое позволит внести значительный вклад в области охлаждения смартфонов и другой электроники. Их исследование, опубликованное в журнале Nature, рассказывает о новом канале рассеивания тепла с использованием фононных поляритонов - квазичастиц, которые, по сути, являются акустическими аналогами фотонов.
В твердых телах локальные колебания атомов, которые фактически являются фононами, могут быть основными переносчиками энергии. Исследователи из Университета Вандербильта и Национальной лаборатории Ок-Риджа обнаружили, что поверхностные фононные поляритоны, это уже гибридные квазичастицы, могут значительно повысить теплопроводность в тонких пленках и нанопроволоках полярных кристаллов. Это открытие имеет огромное значение для разработки новых технологий охлаждения, которые будут применяться в широком спектре устройств, от бытовой электроники до эффективного контроля окружающей среды в зданиях.
Исследовательская группа Вандербильта провела эксперименты на нанопроволоках карбида кремния с металлическими пусковыми устройствами поляритонов на концах и без них. Результаты показали явное повышение теплопроводности в наличии поляритонов. Это открытие может привести к разработке новых методов охлаждения, которые будут существенно улучшать производительность электроники и уменьшать риск перегрева.
Фононные поляритоны также представляют собой ключевую область исследований в инфракрасной нанофотонике и имеют множество потенциальных приложений. Они могут быть использованы для разработки новых материалов и устройств с улучшенными свойствами теплопроводности. Это открытие открывает двери для новых технологий охлаждения, которые будут не только эффективными, но и экологически дружественными.
Профессор Ли подчеркнул, что значительные возможности этих поляритонов в передаче тепла могут быть использованы для улучшения жизни людей и борьбы с изменением климата. Это открытие может стать важным шагом в разработке более эффективных и экологически устойчивых систем охлаждения.
Источник:
Чжилян Пан и др., Замечательная теплопроводность, опосредованная неравновесными фононными поляритонами (Zhiliang Pan et al, Remarkable heat conduction mediated by non-equilibrium phonon polaritons), Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-023-06598-0
-------------------------------------
Вы можете поддержать проект подпиской на канал, реакциями и комментариями, а также подписавшись на наши страницы на других площадках и на сервисе поддержки авторов Бусти. Ссылки найдёте в описании канала. Заранее спасибо!
