Odkryto rewolucyjny mechanizm transferu ciepła: Kwantowe podejście do chłodzenia elektroniki

Naukowcy z Instytutu Nauk o Materiałach w Madrycie (ICMM-CSIC) i Uniwersytetu Kolorado odkryli nowy mechanizm transferu ciepła, który może zrewolucjonizować chłodzenie elektroniki. To przełomowe odkrycie, opublikowane w *Nature Materials*, podważa tradycyjne zasady inżynierii cieplnej i oferuje sposób na zapobieganie przegrzewaniu się urządzeń elektronicznych, a tym samym poprawę efektywności energetycznej. Badania koncentrują się na wykorzystaniu falowych właściwości nośników ciepła (fononów) w skali nanometrowej. W przeciwieństwie do klasycznego rozumienia przepływu ciepła jako ruchu cząstek z gorącego do zimnego, to nowe podejście manipuluje falową naturą ciepła, aby tłumić przepływ ciepła. Dokonując niewielkich zmian strukturalnych w cząsteczce, zespół osiągnął redukcję transferu ciepła o ponad 40 procent. To odkrycie ma istotne implikacje dla chłodzenia obwodów elektronicznych, zwłaszcza w kompaktowych urządzeniach i centrach superkomputerowych. Jak zauważa Guilherme Vilhena z ICMM-CSIC, koszty chłodzenia w centrach zasilanych przez sztuczną inteligencję mogą równać się lub przekraczać energię zużywaną do zasilania samych procesorów. Ten nowy mechanizm może prowadzić do projektowania innowacyjnych urządzeń, które kierunkowo kontrolują przepływ ciepła, umożliwiając odzyskiwanie energii z ciepła odpadowego i tworzenie inteligentnych, energooszczędnych materiałów. Odkrycia zespołu otwierają nowe możliwości badania właściwości materiałów w oparciu o falową naturę fononów, przybliżając nas do tworzenia zaawansowanych rozwiązań zarządzania termicznego dla różnych zastosowań.