تحمل گرما با نانوسیم های سیلیکونی جدید

نانوسیم‌های ساخته‌شده از ایزوتوپ خاصی از سیلیکون می‌توانند ۱۵۰ درصد بهتر از سیلیکون معمولی گرما را هدایت کنند و به طور بالقوه منجر به خنک‌تر شدن تراشه‌های کامپیوتری شوند.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری از اردبیل، جایی که برق وجود دارد، معمولاً گرما وجود دارد - و این یک مانع بزرگ برای کوچک شدن وسایل الکترونیکی است. اکنون دانشمندان دریافته‌اند که نانوسیم‌های ساخته‌شده از ایزوتوپ خاصی از سیلیکون می‌توانند 150 درصد بهتر از سیلیکون معمولی گرما را هدایت کنند و به طور بالقوه منجر به خنک‌تر شدن تراشه‌های کامپیوتری شوند.

در یک سیستم الکترونیکی پرمشغله، جریان‌های الکتریکی گرمای زیادی تولید می‌کنند که اگر اجازه ایجاد شود، می‌تواند به قطعات آسیب برساند. به این ترتیب، فناوری خنک‌کننده نیز با سرعتی سریع پیشرفت کرده است، اما با کوچک‌تر شدن وسایل الکترونیکی، دفع موثر گرما سخت‌تر می‌شود.

در مطالعه جدید، محققان پدیده جدیدی را کشف کردند که روزی می‌تواند برای ساخت تراشه‌های رایانه‌ای با خواص خنک‌کنندگی بسیار برتر استفاده شود. کلید یک ایزوتوپ خاص سیلیکون است که به عنوان سیلیکون-28 (Si-28) شناخته می شود. ایزوتوپ ها اتم های یک عنصر خاص هستند که دارای تعداد متفاوتی نوترون هستند.

اکثریت - حدود 92 درصد - سیلیکون در حال حاضر به عنوان Si-28 وجود دارد، در حالی که پنج درصد سیلیکون-29 و سه درصد باقی مانده سیلیکون-30 است. در یک تراشه کامپیوتری، این ایزوتوپ‌ها همان عملکردهای الکترونیکی عمومی را دارند، اما مطالعات قبلی نشان داده‌اند که ناخالصی‌های Si-29 و Si-30 می‌توانند جریان گرما را مختل کنند.

در گذشته، دانشمندان دریافته‌اند که ساخت قطعات از سیلیکون 28 خالص می‌تواند انتقال حرارت را تا حدود 10 درصد بهبود بخشد - بد نیست، اما واقعاً ارزش هزینه اضافی را ندارد. برای مطالعه جدید، محققان بررسی کردند که نانوسیم های ساخته شده از Si-28 خالص چقدر گرما را هدایت می کنند.

این تیم یک نانوسیم Si-28 با عرض تنها 90 نانومتر را بین دو پد میکروهیتر قرار داد و یک جریان الکتریکی به یکی اعمال کرد تا گرمای تولید شده از طریق نانوسیم به دیگری جریان یابد. دانشمندان انتظار داشتند که این بهبود در حوزه 20 درصد یا بیشتر باشد – اما در کمال تعجب آنها، 150 درصد بهتر از نانوسیم های سیلیکون طبیعی عمل کرد.

بررسی دقیق تر نشان داد که لایه ای از دی اکسید سیلیکون در قسمت بیرونی نانوسیم تشکیل شده است که به طور موثر یک سطح معمولاً ناهموار را که گرما را پخش می کند صاف می کند. در داخل، فقدان نقص سایر ایزوتوپ ها، گرما را در مسیر حرکت از طریق هسته نانوسیم نگه می داشت.

محققان می‌گویند کار آنها می‌تواند راه را برای تراشه‌های رایانه‌ای جدید هموار کند که می‌توانند به طور مؤثرتری گرما را حتی در مقیاس‌های کوچک دفع کنند. با این حال، یک مشکل عمده وجود دارد - جداسازی سیلیکون 28 از ایزوتوپ‌های دیگر گران و دشوار است. اما پیشرفت‌های آتی نیز می‌تواند در این زمینه به‌ویژه با دلایل جدید انجام شود.

خبرنگار: مریم محرمی

انتهای پیام/

زمان انتشار: پنج شنبه ۲۹ اردیبهشت ۱۴۰۱ - ۰۹:۲۸:۰۳

شناسه خبر: 102051

مطالب مرتبط :
بازدید سرداران غلامرضا سلیمانی و مهدی رحیمی و مجتبی فدا از نمایشگاه دستاوردهای بسیج علمی اصفهان

گزارش تصویری؛

بازدید سرداران غلامرضا سلیمانی و مهدی رحیمی و مجتبی فدا از نمایشگاه دستاوردهای بسیج علمی اصفهان

سردار غلامرضا سلیمانی رئیس سازمان بسیج مستضعفین کشور به همراه سردار دکتر مهدی رحیمی رئیس سازمان بسیج علمی،پژوهشی و فناوری و سردار مجتبی فدا فرماندهی سپاه صاحب الزمان (عج) با همراهی مسعود نیلی رئیس سازمان بسیج علمی استان اصفهان از نمایشگاه دستاوردهای بسیج علمی اصفهان بازدید کردند و در ادامه جلسه هم اندیشی سرداران با نخبگان بسیج علمی استان برگزار شد.

تشریح راهبردهای بسیج علمی پیرامون شعار سال/ راه‌اندازی دانشگاه جامع انقلاب اسلامی بسیج تا ۸۵۰۰ شرکت دانش بنیان مردم پایه

توسط سردار دکتر رحیمی مطرح شد:

تشریح راهبردهای بسیج علمی پیرامون شعار سال/ راه‌اندازی دانشگاه جامع انقلاب اسلامی بسیج تا ۸۵۰۰ شرکت دانش بنیان مردم پایه

رئیس سازمان بسیج علمی، پژوهشی و فناوری کشور در اصفهان، دو راهبرد این سازمان در خصوص شعار سال را تدوین و تهیه و ابلاغ نقشه راه بسیج علمی و کمک به خلق فناوری‌های بدیع و نوظهور و هستی آهنگ و شالوده شکن عنوان کرد و گفت: برنامه ۵ ساله در نقشه راه بسیج علمی راه‌اندازی۸۵۰۰ شرکت دانش بنیان مردم پایه است و دانشگاه جامع انقلاب اسلامی بسیج هم در این سال راه‌اندازی شده و در مقطع کارشناسی ارشد دانشجو می‌گیرد.

۱۲۳۴

علم و فناوری گزارش می دهد؛

ساخت تراشه ای که می تواند بیماری زوال عقل را درمان نماید/آیا کنترل انسان از راه دور امکان پذیر می شود ؟

روز گذشته ایلان ماسک، میلیادر کارآفرین ، در یک مراسم که به صورت ویدئو کنفرانس برگزار شد از یک تراشه کامیپوتری که برای کنترل مغز انسان ساخته شده است به صورت رسمی رونمایی کرد .

دیدگاه ها و نظرات :
نام کامل وارد شود
دقیق و صحیح وارد شود
لطفا فارسی و خوانا باشد
captcha
ارسال
اشتراک گذاری مطالب