JavaScript is currently disabled.Please enable it for a better experience of Jumi.

Texasin Dallasin yliopiston ja Kalifornian yliopiston Samueli School Of Engineeringin tutkijat ovat kehittäneet uuden puolijohdemateriaalin, joka vetää lämpöä pois sirujen kuumista pisteistä paljon nopeammin kuin nykyiset materiaalit. Kyseessä on virheetön booriarseeni, joka on tehokkaampi hukkalämmön siirrossa ja hävittämisessä kuin mikään muu tunnettu puolijohde tai metalli.

Tämä voisi mahdollisesti mullistaa tietokoneiden prosessoreiden ja muun elektroniikan kuten ledien tehokkaamman lämpösuunnittelun. Työ on UCLA:n Yongjie Hun ja hänen opiskelijoidensa useiden vuosien tutkimusten huipentuma, ja se sisälsi materiaalien suunnittelun ja valmistuksen, ennustavan mallintamisen ja lämpötilan tarkan mittauksen.

UCLA:n toteuttaman boorin ja arseenin yhdistelmän ennätyskorkea lämmönjohtavuus (1300 W/mK) on yli kolme kertaa parempi kuin tällä hetkellä käytetyillä materiaaleilla, kuten piikarbidilla ja kuparilla.

Myös Texas Dallasin yliopiston tutkijat ja heidän Illinoisin Urbana-Champaignin ja Houstonin yliopistojen yhteistyökumppanit ovat luoneet erittäin korkean lämmönjohtavuuden omaavaa booriarseenia. Mittauksissaan he saivat lämpöjohtavuuden arvoiksi noin 1000 wattia metri-kelviniä kohden. Vastaavia arvoja löytyy nykyään lähinnä vain timantista. Esimerkiksi piin vastaava arvo on 150 wattia metriä ja kelviniä kohti.

Tutkijoiden mukaan booriarseenikiteiden ainutlaatuiset piirteet kuten boori- ja arseeniatomien välinen massojen ero edistävät fononien kykyä kulkea tehokkaammin pois kiteistä. Vaikka arseeni itsessään voi olla myrkyllistä ihmisille, yhdisteeseen liittyneenä se muuttuu erittäin stabiiliksi ja myrkyttömäksi.

Materiaalin puolijohdeominaisuudet ovat hyvin vertailukelpoisia piin kanssa, joten siksi olisi ihanteellista sisällyttää booriarseenia puolijohderakenteisiin, toteaa UT Dallasin apulaisprofessori Bing Lv.

Myös UCLA:n Hu toteaa, että materiaalilla on erinomainen mahdollisuus integroitua nykyisiin valmistusprosesseihin sen puolijohdeominaisuuksien vuoksi. Se voisi korvata nykyiset puolijohdemateriaalit tietokoneille ja mullistaa elektroniikkateollisuutta.

Veijo Hänninen
Nanobittejä 7.8.2018

 
 

Pelottaako kuvien varmuuskopiointi verkkoon? Harkitse omaa pilveä

Viime vuonna otettiin huikeat 1,2 biljoonaa eli 1200 miljardia digitaalista valokuvaa1, joista noin 85 prosenttia älypuhelimilla. Kuvat säilyttävät muistojamme, jotta voimme palata myöhemmin niihin hetkiin, jotka muovaavat elämäämme ja kertovat tarinoitamme perheellemme ja ystävillemme. Puhelimen kadottaminen saattaa kuitenkin tarkoittaa myös näiden arvokkaiden muistojen hukkaamista. Niinpä on ehdottoman tärkeää varmistaa, että niistä on varmuuskopio.

Lue lisää...

IoT-suunnittelusta demokraattisempaa – avoimen koodin korteilla ja yhteisöjen tuella

Avoimen koodin ohjelmistojen rinnalle ovat tulossa avoimen koodin laitteistot ja kortit. Niiden ja suunnittelijayhteisöjen avulla yhä useampi rakentelija voi saada IoT-suunnittelunsa valmiiksi tuotteeksi asti.

Lue lisää...
 
ETN_fi Langaton anturi kertoo betonin kosteuden https://t.co/QF085IazLJ @MatoEngineering @japikas @FinnBuild
ETN_fi Phoenix Contact ostaa kaksi saksalaista yritystä: SKS Kontakttechnik keskittyy sähkömekaniikkaan, Pulsotronic GmbH… https://t.co/AfQDWxGQ6x
ETN_fi First truly black solar modules roll off industrial production line @AaltoUniversity https://t.co/ym11lOA2lL
ETN_fi Telian toimitusjohtaja: 5G-datassa kokeillaan uusia hintamalleja https://t.co/we8ryxGl4D @teliafinland
 
 

ny template