Cơ chế truyền nhiệt mang tính cách mạng được phát hiện: Phương pháp tiếp cận lượng tử để làm mát thiết bị điện tử

Các nhà khoa học từ Viện Khoa học Vật liệu Madrid (ICMM-CSIC) và Đại học Colorado đã phát hiện ra một cơ chế truyền nhiệt mới có tiềm năng cách mạng hóa việc làm mát thiết bị điện tử. Bước đột phá này, được công bố trên *Nature Materials*, thách thức các nguyên tắc kỹ thuật nhiệt truyền thống và mang đến một con đường để ngăn ngừa quá nhiệt trong các thiết bị điện tử, do đó cải thiện hiệu quả năng lượng. Nghiên cứu tập trung vào việc khai thác các đặc tính giống như sóng của các chất mang nhiệt (phonon) ở quy mô nanomet. Không giống như sự hiểu biết cổ điển về dòng nhiệt như các hạt di chuyển từ nóng sang lạnh, phương pháp mới này thao túng bản chất sóng của nhiệt để ngăn chặn dòng nhiệt. Bằng cách thực hiện các thay đổi cấu trúc nhỏ đối với một phân tử, nhóm nghiên cứu đã đạt được mức giảm truyền nhiệt hơn 40%. Khám phá này có ý nghĩa quan trọng đối với việc làm mát các mạch điện tử, đặc biệt là trong các thiết bị nhỏ gọn và trung tâm siêu máy tính. Như Guilherme Vilhena từ ICMM-CSIC chỉ ra, chi phí làm mát trong các trung tâm hỗ trợ AI có thể bằng hoặc vượt quá năng lượng được sử dụng để cung cấp năng lượng cho chính bộ xử lý. Cơ chế mới này có thể dẫn đến việc thiết kế các thiết bị sáng tạo kiểm soát dòng nhiệt theo hướng, cho phép thu hồi năng lượng từ nhiệt thải và tạo ra các vật liệu thông minh, thích ứng năng lượng. Những phát hiện của nhóm nghiên cứu mở ra những con đường mới để nghiên cứu các đặc tính vật liệu dựa trên bản chất sóng của phonon, đưa chúng ta đến gần hơn với việc tạo ra các giải pháp quản lý nhiệt tiên tiến cho nhiều ứng dụng khác nhau.