Paradoks termiczny nanomateriałów został rozwiązany. Sprzęt chłodzący może być 3 razy bardziej wydajny

Autorzy nowej pracy znaleźli wyjaśnienie paradoksu termicznego nanomateriałów, który odkryto w 2015 roku. Jego

chodzi o to, że krzem jest podgrzewany laseremPręty o wielkości kilkudziesięciu nanometrów powoli stygną pojedynczo, ale razem stają się zimne wiele razy szybciej. Z termodynamicznego punktu widzenia powinno być odwrotnie.

Autorzy nowej pracy postanowili wyjaśnić, dlaczego tak jest.dzieje się: powtórzyli ten eksperyment, ale tylko w formie wirtualnej. Naukowcy wykorzystali superkomputer Summit, na którym zbudowali model i śledzili zachowanie każdego atomu i cząstki, w tym fononów, które w tym eksperymencie odprowadzają ciepło z rozgrzanych ciał.

W rezultacie dowiedzieli się, że problem był właśniefotony. Na zbyt małych dystansach zaczynają się przepychać i zachowywać chaotycznie. Jeśli jednak są blisko siebie, szybko przechodzą do zorganizowanego ruchu. Dlatego też, gdy pręty znajdują się blisko siebie, fotony nie poruszają się chaotycznie, ale kierunkowo, odprowadzając ciepło do środowiska zewnętrznego. 

Autorzy uważają, że taki efekt przyda siędla przemysłu mikroelektronicznego wielordzeniowe procesory CPU i GPU mogą być teraz chłodzone w pełni kontrolowanym strumieniem fotonów.

Czytaj więcej:

Rozwój sztucznej inteligencji osiągnął punkt krytyczny. Naukowcy proszą o przejęcie kontroli nad technologią

Bateria litowo-siarkowa z cukrem mieści 5 razy więcej energii

Zobacz, jak pierwsza prywatna załoga wraca z kosmosu na Ziemię