O echipă din SUA a făcut căldura să curgă ordonat ca lumina la temperatura camerei, într-un pas util pentru electronica viitoare

La aproximativ 27 de grade Celsius, pachetele cuantice de energie s-au deplasat ordonat pe o distanță de 250 de nanometri, în tipare direcționate asemănătoare unor raze de lumină. Rezultatul depășește o limită considerată până acum dependentă de răcire criogenică, adică de temperaturi extrem de scăzute.

Cum funcționează transportul ordonat al căldurii

Fenomenul observat implică fononi, pachete cuantice de energie care poartă căldura în materiale nemetalice. În loc să se împrăștie haotic, cum se întâmplă în mod normal, aceștia au călătorit pe trasee bine definite. Pentru cipuri, o astfel de propagare ordonată ar însemna o cale mai precisă de a muta căldura din zonele fierbinți, nu doar de a o dispersa.

Pentru a reuși, cercetătorii au folosit arsenură de bor, un semiconductor sintetic nou descoperit, ales pentru conductivitatea sa termică excepțională și pentru structura cristalină care le permite fononilor să călătorească pe distanțe lungi fără coliziuni. Pentru generarea și cartografierea propagării căldurii a fost utilizată o sondă de aur la scară nanometrică, potrivit Descopera.ro.

Telefoane și laptopuri

În electronica modernă, excesul de căldură limitează atât viteza de procesare, cât și eficiența. De aici vine și relevanța rezultatului pentru telefoane, laptopuri și alte sisteme de calcul: un control mai fin al fluxului termic la nivel nanometric poate deschide drumul către componente care folosesc mai bine energia și pierd mai puțin prin încălzire.

Descoperirea a fost publicată în revista Nature Physics și demonstrează că fenomenele de transport cuantic, asociate până acum cu temperaturi aproape de zero absolut, pot fi accesate și la temperaturi ambiante.