Новости | Почта | Поиск | Программы | Каталог сайтов | Музыка | Телепрограмма | Карты | Интернет ТВ | Домены | Знакомства
Важное: Петербург | Ленинградская | Зенит | Медведев | Лукашенко | Футбол | Хоккей | НАТО | Путин | Рогозин | Аксенов | Глазьев | Газпром | Крым | Полтавченко | Пушков
Главная
Новости. Общество
Новости политики
Деловые новости
  Курс рубля
Новости спорта
Новости науки
Новости культуры
Религия
Мировые новости
  Сирия
Новости образования
Новости Москвы
Происшествия
Оборона и безопасность
Экология
Туризм
Ленты анонсов
Справки
Фотоленты
Видео
Инфографика
Погода
Ссылки
Карта
Фотогалерея

Искали недавно:
Путин
модель\\\'
сергей+михеев
Eo
e
фифа
этажи+лофт
коллектор
Карпенко
Около+500+тысяч+добров...
манчестер
Около+500+тысяч+добров...
кандидаты+на+президент...
семак\\\\\\\'A=0
Гл
петербург\\\\\\\\\\\\\...
iai
Крым
Полтавченко\\\\\\\\\\\...
петербург
Еще...



counter

Новости науки

Не горячись: пористый кремний решит проблему охлаждения электроники



Команда во главе с Цзаехо Ли (Jaeho Lee) из Калифорнийского университета в Ирвайне продемонстрировала потенциал пористого кремния в деле охлаждения микросхем. Учёные выяснили, что проделанные в нужных местах микроскопические отверстия являются "проводниками" для тепла, отводящими избыточную энергию в предназначенные для этого точки.

Каждому знаком тихий шелест вентилятора, сопровождающий работу стационарного компьютера или ноутбука. В мощных вычислительных и дата-центрах охлаждение превращается в серьёзную проблему. Иногда их специально сооружают на берегу моря, чтобы не было недостатка в холодной воде для радиаторов.

Не меньше трудностей создаёт избыточное тепло и в небольших устройствах. Ведь в смартфоне или умных часах вентилятору не место. При этом инженеры стремятся упаковать на квадратном миллиметре как можно больше транзисторов, чтобы повысить быстродействие и объём памяти. Мог ли кто-то подумать лет 20 назад, что устройство с несколькими гигабайтами оперативной памяти будет помещаться в карман? Однако чем плотнее расположены нагревающиеся детали, тем труднее их охлаждать.

Команда Ли подошла к делу с научной стороны. В начале 2017 года учёные опубликовали в журнале Nature Communications статью, в которой исследовали распространение фононов в пластинах кремния.

Фонон - это квазичастица, описывающая колебания кристаллической решётки. О том, что такое квазичастица, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) подробно рассказывали. Вкратце речь о том, что физикам часто бывает удобно представить изучаемый процесс как движение частиц с определёнными характеристиками (зарядом и так далее). Такие частицы являются моделью, упрощающей расчёты, то есть на самом деле они не существуют (нельзя, например, наблюдать поток этих частиц в вакууме). Поэтому их и называют квазичастицами.

Вернёмся к кристаллам. Их теплопроводность определяется колебаниями атомов, так что фононы имеют к ней самое прямое отношение. Опираясь на свои результаты по изучению этих квазичастиц, в новой работе учёные исследовали тепловые свойства кремниевых пластин, в которых созданы вертикальные поры нанометрового диаметра.


"Мы обнаружили, что тепло предпочитает распространяться через пористый кремний вертикально, но не поперёк [пор], что означает, что материал может эффективно перемещать тепло от локальных нагретых точек к системам охлаждения", - объясняет Ли в пресс-релизе.


Таким образом, можно создавать в нужных местах каналы для отвода тепла, что гораздо легче, чем охлаждать всю систему в целом.

Всё дело в том, что поры вызывают обратное рассеяние фононов, которое препятствует их распространению поперёк канала. В то же время фононы с большой длиной волны (напомним, что квантовые частицы проявляют волновые свойства) эффективно транспортируют тепло вдоль "проложенного пути".

Лабораторные исследования показали, что такие пластины охлаждаются в четыре раза эффективнее, чем снабжённые стандартными охлаждающими устройствами на основе халькогенидов.



Новая технология важна не только потому, что позволит и дальше уменьшать размеры электронных устройств. Нагрев является одним из главных факторов износа электроники. Эффективное охлаждение повысит долговечность гаджетов, а значит, и надёжность. Это немаловажно в мире, где компьютеры уже управляют автомобилями.


"С одной стороны, нанотехнологии открыли совершенно новый мир возможностей, но с другой стороны, это создало множество проблем, - заключает Ли.- Важно, чтобы мы продолжали совершенствовать понимание основ транспорта тепла и находить способы управления передачей тепла в наномасштабах".


Напомним, что "Вести.Наука" ранее писали о том, как физики из МФТИ нашли своё решение проблемы охлаждения для микропроцессоров будущего.


Подраздел: Наука

Источник: https://www.vesti.ru/doc.html?id=3007516

16.04.2018 11:09

Пептидная зубная паста восстановит эмаль и залечит полости в зубах
Археологи нашли погранзаставу времён Александра Македонского
Астрономы обнаружили, что двойные звёзды плюются планетами
"Умный" браслет защитит женщин от грабителей и насильников
Риск ранней смерти у "сов" выше, чем у "жаворонков"
Палеонтологи определили окраску крыльев бабочек возрастом 200 миллионов лет
Новый метод поиска гравитационных волн в 1000 раз более чувствителен
Самотонировка: созданы контактные линзы, темнеющие при ярком солнечном свете
Управление атомным ядром позволит физикам из МГУ сделать часы в десятки раз точнее атомных
В России начала работу первая общедоступная интернет-обсерватория
Что происходит в мозге летучей мыши во время полёта? Новый датчик помог узнать ответ
Большая разница между полами грозит животным вымиранием
Ценнее золота: в "шведских Помпеях" нашли древнейший в Скандинавии экзотический овощ
И такое бывает: ген, отвечающий за тягу к сладкому, также помогает похудеть

Еще...

«Июль, 2018»
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031     

Новости науки:

2018-07-17

17:49 Геологи обнаружили более квадриллиона тонн алмазов глубоко внутри Земли

17:17 Нейросеть научилась прогнозировать свойства органических соединений

16:19 Быстрая эволюция митохондриальной ДНК может порождать новые виды

13:48 Другая последовательность: древние люди делали хлеб за тысячи лет до возникновения земледелия

12:09 Апельсины снижают риск развития опасного заболевания глаз

10:15 Секреты бальзамирования и уникальная маска: в Египте обнаружена "мастерская мумий"

2018-07-16

17:31 Стимулирование "бабушкиных" нейронов может помочь перенастроить биологические часы

16:07 Свежий взгляд: люди эволюционировали независимо по всей Африке, а потом смешались

14:10 Новая теория: предки людей развивали кисти рук ради извлечения костного мозга

12:15 Не один, а два: странный околоземный астероид "раздвоился"

10:29 Робот-садовод переносит растение на солнце и напоминает хозяину о поливе

09:57 Лошади, бронза и саркофаги: в Китае обнаружили 2700-летний некрополь эпохи Вёсен и Осеней

2018-07-15

18:05 "Лебедь" отстыковался от МКС

03:30 Лаборатория робототехники Сбербанка увеличивает штат сотрудников

2018-07-13

21:31 Древнейший фрагмент "Одиссеи"? Журналисты все не так поняли, считают эксперты

17:24 Феномен Туллио: почему некоторые звуки вызывают у людей головокружение и нарушение зрения

15:55 Гравитационные волны помогут точно измерить скорость расширения Вселенной

15:05 Повышение уровня углекислого газа ослабляет бабочек-монархов

13:23 VR-тренер помогает людям преодолеть страх высоты

11:40 На Марсе обнаружены сотни призрачных дюн возрастом в миллиарды лет

Page generated: 0.19

(c) 2017 RF1 Systems       Веб серверы | Веб хостинг | Все сайты интернета | Разработка веб сайтов | Программы для ПК