Поиск   Новости   Погода   Телепрограмма   Карты   ТВ   Программы   Каталог сайтов   Музыка   Интернет ТВ   Домены   Знакомства   еще

    
   
 
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:
Eo
aa
aiaa
Биатлон\\\\\\\\\\\\\\\...
Биатлон\\\'A=0
карпов
%c4%d2%cf%2b22.09.2010...
сапсан
Лукашенко
iaoi
Полтавченко
i
Клинцевичу
oooaie
кбр+горы
НАТО
Ni
ni
зенит
iai
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...

«Сентябрь, 2018»
ПнВтСрЧтПтСбВс
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930

Новости науки:

2018-09-18

18:05 Психологи выделили четыре новых типа личности

15:51 Астрономы "спасли" жизнь на планете ближайшей к Солнцу звезды

14:12 Исследователи выяснили, как голодание предотвращает старение сосудов

11:38 Ещё один повод заняться спортом: фитнес может предотвратить болезнь Альцгеймера

10:12 Под старым театром нашли "горшочек с золотом" на миллион евро

10:10 Палеонтологи открыли древнего "тараканомуравья"

09:13 В СПбГУ научились восстанавливать подвижность при параличе

2018-09-17

18:04 Прорыв в изучении шизофрении: виновником расстройства признаны иммунные клетки

17:12 Запущен спутник, измеряющий высоту полярных льдов с точностью до нескольких миллиметров

15:16 Историки: древнейшее в мире пиво варили для поминок

14:34 Все живы: как палеонтологи могут получать ложные картины массовых вымираний

2018-09-14

18:26 Маневренный крылатый дрон раскрывает секреты полёта насекомых

17:50 Почти как животные: биологи показали, как растения защищаются от угроз

15:11 Астрономы придумали новый мощный метод отслеживания астероидов

13:13 Шнобелевка-2018: как провести колоноскопию самому себе и изучить ночную эрекцию при помощи марок

2018-09-13

17:54 Молочные продукты снижают риск развития сердечно-сосудистых заболеваний

17:19 Робот создаёт реалистичные картины из натянутых нитей

15:08 В африканской пещере найден древнейший рисунок, сделанный человеком

14:14 Новый дрон держится в воздухе вчетверо дольше конкурентов

12:53 Новый анализ крови определит время на биологических часах организма

Page generated: 0.22

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