Алмаз и медь спасут электронику от перегрева

Алмаз и медь спасут электронику от перегрева
Алмаз и медь спасут электронику от перегрева

Перегрев электронных устройств является давней головной болью инженеров и конструкторов. Какие только способы охлаждения ни придумывали люди – вентиляторы, водяные помпы, распыляющая ионизированный газ воздушная пушка. Но все это скоро останется в прошлом: американский физики изобрели новый композитный материал, теплоемкость которого в 100 раз больше используемой сейчас в электронике меди.

"Во многих областях электроники мы сталкиваемся с одной и той же проблемой: очень сложно быстро отвести из устройств излишки тепла. Это понижает надежность электроники и уменьшает срок ее жизни, - говорит автор исследования Джейсон Нэдлер. – По мере того как будет расти энергопотребление техники, проблема вывода излишнего тепла начнет выходить на первый план, пока не станет важнее производительности".

Проект по созданию нового теплопроводящего материала продолжался более четырех лет. Методом перебора разработчики из Института технологических исследований Джорджии остановились на сложном композитном соединении двух самых теплоемких материалов в мире – алмаза и меди. Наносвойства такого симбиоза оказались на два порядка выше, чем у чистых материалов.

Читайте также "Закон Мура не устоял перед прогрессом"

Теплопроводность чистой меди составляет 380-390 Ватт/(метр×Кельвин), а аналогичный показатель для алмаза - от 1000 до 2600, в зависимости от чистоты кристаллов. Конструкторам давно было понятно, что параметров первого материала уже недостаточно, а цена второго не позволяет даже думать о его использовании.

Алмаз и медь спасут электронику от перегрева
Алмаз и медь спасут электронику от перегрева
Решение нашлось во взаимодействии этих двух веществ – полученный композит имеет показатель от 2000 до 3000 Ватт/(метр×Кельвин)

Процесс создания был непрост – алмаз и медь обладают не только разными физическими свойствами, но и не взаимодействуют на химическом уровне. Эта разница приводит к тому, что при нагревании между поверхностями материалов всегда образуется пустое пространство.

"Потребовалось найти новый способ изменять решетчатую структуру полученного композита из алмаза и меди, как на наноуровне, так и на микроуровне, - рассказывает Джейсон Нэдлер. – В результате мы получили такую решетку, которая напоминает скопление крошечных пузырьков, и они взаимодействуют между собой надлежащим образом".

Структура композитного материала такова, что он как бы высасывает тепло из прилегающего пространства. Инженеры Института технологических исследований сравнивают его с губкой, которая может поглотить всю окружающую ее воду. Это открывает перед новинкой новые возможности – использование в тех случаях, когда нет прямого соприкосновения с нагреваемой поверхностью.

Несмотря на высокие показатели полученного материала, разработчики уверены, что это не предел. Они считают, что коэффициент теплопроводности может оказаться как минимум в десять раз выше, если научиться создавать композит в идеально стерильных условиях, где исключено попадание примесей.

Композит алмаз-медь может быть использован не только в электронике, но и для отвода тепла от участков механического трения, и даже для охлаждения человеческого тела. Несколько участников проекта уже представили концепцию верхней одежды, которая поможет людям легче переносить жару.

Читайте также на "Правде.Ру"

Не забывайте присоединяться к Pravda.Ru во ВКонтакте, Telegram, Одноклассниках, Google+, Facebook, Twitter. Установи "Правду.Ру" на главную страницу "Яндекса". Мы рады новым друзьям!

Юлия Мостовая, известная на Украине журналистка, редактор киевского еженедельника "Зеркало недели", опубликовала на страницах издания свою статью, которую уже окрестили "криком боли" и рассказом "о любви и надежде", хотя, скорее, длинный текст Мостовой напоминает рассказ "о минуте прозрения".

Прозрение Майдана: мы убили Украину, нужно уезжать

Юлия Мостовая, известная на Украине журналистка, редактор киевского еженедельника "Зеркало недели", опубликовала на страницах издания свою статью, которую уже окрестили "криком боли" и рассказом "о любви и надежде", хотя, скорее, длинный текст Мостовой напоминает рассказ "о минуте прозрения".

Прозрение Майдана: мы убили Украину, нужно уезжать
Комментарии
Почему нашему государству пора объявить войну офшорам
Владимир ОЛЕЙНИК: украинцы больше не видят перспектив в собственном доме
Владимир ОЛЕЙНИК: украинцы больше не видят перспектив в собственном доме
Зачем США навязывают всему миру свое энергетическое сырье
Ветеран СОБРа из Подмосковья воевал с коллекторами при помощи арсенала оружия и экзоскелета
Украина ужесточает въезд для россиян
Украина ужесточает въезд для россиян
Владимир ОЛЕЙНИК: украинцы больше не видят перспектив в собственном доме
Литва "помогла" Украине летальным оружием советских времен
Космонавты-смертники из СССР были на Луне - 29 сентября 2003 г.
Порошенко возвестил о желании поднять украинский флаг над Севастополем
Кравчук: Украина "кинула" Россию с Крымом в 1991 году
Рост цен и доходы россиян: главные задачи правительства — Никита МАСЛЕННИКОВ
Почему человечество может остаться без мороженого
МИД России рассказал, как Россия откажется от доллара
Небо в алмазах: рынок бриллиантов ждет кризис? — Дмитрий ДАНИЛОВ
Рекордное количество россиян стало работать "в тени"
Басманный суд Москвы: дело Серебренникова
Зачем США навязывают всему миру свое энергетическое сырье
Зачем США навязывают всему миру свое энергетическое сырье
Украина ужесточает въезд для россиян