in

ნანო-მასშტაბის აღმოჩენამ შეიძლება, ელექტრონიკაში “გადახურების” პრობლემა გადაჭრას

სითბო ხშირად დიდ გამოწვევას წარმოადგენს ტექნოლოგიების დიზაინში…

CU Boulder-ის ფიზიკოსთა ჯგუფმა ნანო სფეროში დამაბნეველი ფენომენის საიდუმლო ამოხსნა – რატომ ცივდება ულტრა მცირე სითბოს ნაწილაკები უფრო სწრაფად, თუ ისინი ერთმანეთთან უფრო მჭიდრო კავშირში არიან? ახლად გამოქვეყნებული კვლევის შედეგებმა შესაძლოა, ტექნოლოგიური ინდუსტრიის განვითარებას შეუწყოს ხელი: შეიქმნება უფრო სწრაფი ელექტრონული მოწყობილობები, რომლებიც ნაკლებად გადახურდება.

“სითბო ხშირად დიდ გამოწვევას წარმოადგენს ტექნოლოგიების დიზაინში. ჯერ შექმნით მოწყობილობას და შემდეგ აღმოაჩენთ, რომ ის უფრო სწრაფად თბება, ვიდრე გსურდათ. ჩვენს მიზანს ფუნდამენტური ფიზიკის გაანალიზება წარმოადგენს, რათა სამომავლო მოწყობილობებში სითბოს ეფექტური მართვა შევძლოთ” – განმარტავს კვლევის თანაავტორი ჯოშუა ნობლოხი.

კვლევა ჯერ კიდევ 2015 წელს დაიწყო, როცა მკვლევრებმა JILA-ს მეთაურობით ლითონის ღეროებზე ჩაატარეს ექსპერიმენტი, რომლებიც ადამიანის თმაზე ბევრი თხელი იყო. დაკვირვებისას ფიზიკოსებმა რაღაც უცნაური აღმოაჩინეს – “ისინი ძალიან ალოგიკურად იქცეოდნენ. ეს ნანო ზომის სითბოს წყაროები, როგორც წესი, ეფექტურად არ ანაწილებს სითბოს. მაგრამ თუ მათ ერთმანეთთან ახლოს მოათავსებთ, გაცილებით მოკლე დროში მიიღებთ გაციების ეფექტს”. 

ახალ კვლევაში მეცნიერებმა კომპიუტერული სიმულაციები გამოიყენეს. როგორც აღმოჩნდა, სითბოს წყაროების ახლოს მოთავსებისას, ენერგიული ვიბრაციები წარმოიქმნება და ერთმანეთისგან სითბოს ფანტავენ. საბოლოოდ კი ღეროები ცივდება. ამასთან, საგულისხმოა, რომ ელექტრონული დიზაინის უმნიშვნელო დეფექტებმაც კი, როგორიცაა კომპიუტერის მიკროსქემები, შეიძლება, ტემპერატურის ზრდა გამოიწვიოს. ეს კი უფრო სწრაფ ცვეთას უწყობს ხელს. ამიტომაც, მკვლევრებმა მეტი ყურადღება უნდა მიაქციონ ფონონებს, ვიდრე ოდესმე.

“სითბოს ნაკადი ძალიან კომპლექსურია და მისი კონტროლი რთულია. თუმცა თუ მათ ქმედებას გავაანალიზებთ, მათი მეშვეობით, უფრო ეფექტური მოწყობილობების შექმნას შევძლებთ” – აღნიშნავს ნობლოხი. ამისათვის ექსპერიმენტულ ფიზიკოსთა გუნდმა ექსპერიმენტი სრულად კომპიუტერის გამოყენებით ჩაატარეს. სიმულაცია იმდენად დეტალური აღმოჩნდა, რომ გუნდს შეეძლო, თითოეული ატომის ქცევას ზუსტად დაკვირვებოდა.

უნდა აღინიშნოს, რომ ექსპერიმენტმა მართლაც გამოიღო შედეგი. ამიტომ უახლოეს მომავალში მნიშვნელოვნად გაუმჯობესებულ, განვითარებულ ტექნოლოგიებს უნდა ველოდეთ, რომლებიც აღარ შეგვაწუხებს გადახურებით.

ყოველთვის შეიძლება შემოქმედებითი გამოსავლის პოვნა – LEGO-ს კამპანია

“მსოფლიო სტანდარტის” ავტომობილი – Cadillac-ის ისტორია