Scoperto un meccanismo rivoluzionario di trasferimento del calore: approccio quantistico al raffreddamento dell'elettronica

Scienziati dell'Istituto di Scienza dei Materiali di Madrid (ICMM-CSIC) e dell'Università del Colorado hanno scoperto un nuovo meccanismo di trasferimento del calore con il potenziale per rivoluzionare il raffreddamento dell'elettronica. Questa svolta, pubblicata su *Nature Materials*, sfida i principi tradizionali dell'ingegneria termica e offre un percorso per prevenire il surriscaldamento nei dispositivi elettronici, migliorando così l'efficienza energetica. La ricerca si concentra sullo sfruttamento delle proprietà ondulatorie dei portatori di calore (fononi) su scala nanometrica. A differenza della comprensione classica del flusso di calore come particelle che si muovono dal caldo al freddo, questo nuovo approccio manipola la natura ondulatoria del calore per sopprimere il flusso termico. Apportando lievi modifiche strutturali a una molecola, il team ha ottenuto una riduzione del trasferimento di calore di oltre il 40 percento. Questa scoperta ha implicazioni significative per il raffreddamento dei circuiti elettronici, soprattutto nei dispositivi compatti e nei centri di supercalcolo. Come sottolinea Guilherme Vilhena di ICMM-CSIC, i costi di raffreddamento nei centri che alimentano l'IA possono eguagliare o superare l'energia utilizzata per alimentare i processori stessi. Questo nuovo meccanismo potrebbe portare alla progettazione di dispositivi innovativi che controllano il flusso di calore direzionalmente, consentendo il recupero di energia dal calore di scarto e la creazione di materiali intelligenti e adattivi all'energia. I risultati del team aprono nuove strade per studiare le proprietà dei materiali basate sulla natura ondulatoria dei fononi, avvicinandoci alla creazione di soluzioni avanzate di gestione termica per varie applicazioni.