@ 2017.04.08 , 17:00
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最耐热:能在326摄氏度下运行的计算机元件

研究者发明了迄今为止最热的热二极管,能在326摄氏度的温度下运行。热二极管可作为未来热计算机的组成元件,能在当今电子计算机很快过热并停机的温度下运行。

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扫描电镜照片及图示

内布拉斯加大学林肯分校机械与材料工程系助理教授Sidy Ndao和研究生Mahmoud Elzouka已将相关工作发表在近期的科学报道杂志上。

Ndao说道:“我们已经证实该未来热计算机的组成元件能在十分高的温度下工作。某些从事电子冷却研究的人有时候可能会想‘要是完全停止冷却电子设备会怎么样?’与电子工业不同,纳米热机(NanoThermoMechanical)存储和逻辑设备使用热能驱动来记录和处理数据,因此能在传统电子失效的严苛环境中运行。比如探索平均温度超过400摄氏度的金星,以及为了石油和地热能进行深入地球的钻探。同样重要的是该项技术提供了随着热电池发展,进行废热回收的可能。”

热二极管的功能是使热单方向流动,类似于电二极管仅允许电流单方向通过。这种控制热流方向的能力使得二极管能产生两种不同等级的信号,形成0和1二值逻辑的基础。

新型热二极管通过控制两个平面的间距实现热流的两个不同等级:一个移动端和一个固定端。研究者展示了通过改变两端的相对温度,能改变两者之间的间距,从而改变传导热能的总量,而这反过来又依赖于热量流动方向。

这是首次利用四个因素之间的关系制造热二极管——温度,间距,热传导速率及热传导方向。

整个设备由24对移动和固定端组成,以及两个铂膜微加热器独立控制和测量每对端子的温度。当固定端的温度高于移动端,间距变大,热传导速率降低。当移动端温度高于固定端,移动端靠近固定端,间距减小,热传导速率上升。

在此规模下,热传递通过近场热辐射的过程发生,其中的物理原理主要是两个紧邻平面之间的倏逝波隧道。这是首次在高温下利用近场热辐射操作热二极管,曾经由于控制纳米尺度间隔的技术挑战难以实现。

测试显示该热二极管能在高达326摄氏度的温度下运行,并且研究者期望通过优化设计能在更高的温度下运行。

该方法的另一个好处是该热二极管很容易实现,无需特殊材料,而是使用半导体工业中也有的标准技术。

本文译自 phys,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. 3419153

    这项技术很快将会在小米手机上得到应用

  2. 逗比的狼
    @1 year ago
    3419154

    让核弹更具威力!!!

  3. 李子
    @1 year ago
    3419157

    cpu炒菜不是梦!

  4. 谷恒條野
    @1 year ago
    3419158

    还是发挥不了老黄的泰坦

  5. 3419159

    估计以后三星手雷还能当煎锅使,放裤子兜一下午,手机没事,大腿熟了。

  6. balabala
    @1 year ago
    3419160

    @cr:要带着石棉手套玩手机嘛?

  7. 扯犊子
    @1 year ago
    3419161

    可以用主板煎蛋了、

  8. 棒你个棒棒槌
    @1 year ago
    3419179

    风扇厂商表示强烈的谴责

  9. 3419180

    就是说更耐艹了??

  10. 绿毛水怪
    @1 year ago
    3419181

    这个思路挺好的,降温的成本越来越高了

  11. 3419182

    厉害啊٩(๑òωó๑)۶

  12. 3419183

    CPU队得一分,水冷队要加油哦

  13. 尽量真实czl
    @1 year ago
    3419186

    电路板和焊锡受得了吗?

  14. 研表究明
    @1 year ago
    3419195

    以后的电脑可以自带做饭功能 安装个做饭软件智能控制发热

  15. 食品级怪蜀黍
    @1 year ago
    3419200

    购买此芯片赠送煎锅一口

  16. 翠翠
    @1 year ago
    3419201

    cpu上可以煎蛋了!!!!

  17. shallbytwo
    @1 year ago
    3419223

    @尽量真实czl: 电路板可以换成陶瓷材料

  18. xtbbxw
    @1 year ago
    3419251

    -你的电脑开机怎么那么慢?
    -CPU温度还不够。

  19. freakbeast
    @1 year ago
    3419273

    显卡有救了

  20. 3419341

    @逗比的狼: 三百度的核弹的威力和三百度的铁差不多

  21. Aozaki
    @1 year ago
    3419377

    老黄: 是时候接触禁忌的封印了。

  22. 老虎打盹
    @1 year ago
    3419383

    不是给各位用的,洗洗睡吧

  23. 3419566

    @shallbytwo: 掉地上摔一下废了

  24. MTAKen
    @1 year ago
    3419577

    可在类地行星GJ1132b上运行

  25. SonicScrewdriver
    @1 year ago
    3419611

    请问使用热量传递信号的计算机,计算能力是否会非常有限?

  26. 3419694

    以后的机娘有副热心肠, “my heart so heat, 400摄氏度呢不信你摸摸看”

  27. 老干妈
    @1 year ago
    3419714

    开机前预热一下

  28. 3419970

    这是我们的机房,冬天的时候直接接到暖气管道,非常环保!
    啥?夏天?一般直接当厨房

  29. 地中海特仑苏
    @1 year ago
    3420134

    对于民用pc 基本没影响 计算机300度工作 散出的热气能让你安心工作吗

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