Les scientifiques de plusieurs pays ont réussi à identifier un phénomène qui se brise avec tous les paradigmes de contrôle de la chaleur connues dans le domaine de l'électronique et indique déjà une manière qui pourrait éviter le Chauffer les appareils.
Une équipe du Madrid Science Institute (ICMM-CSIC), avec l'Université du Colorado Boulder (USA) Il a révélé pour la première fois un mécanisme de transport de chaleur qui se brise avec les paradigmes classiques de l'ingénierie thermique, et a publié les résultats de leur travail dans les matériaux de la nature du magazine.
L'un des plus grands défis sociaux actuels est d'atteindre une utilisation durable des ressources et de l'énergie et de réconcilier ce défi avec la montée en puissance des technologies numériques telles que intelligence artificiellequi, selon certaines estimations, consommeront environ 5% de l'énergie mondiale, a rappelé l'ICMM-CSIC dans un communiqué de presse publié aujourd'hui.
La découverte favorise un nUEVA Esperanza dans la recherche de dispositifs électroniques plus puissants et en même temps plus efficaces, a assuré la même source.
« Qui n'a pas chauffé le mobile après avoir ouvert plusieurs applications, en utilisant le GPS ou en regardant des vidéos? »Guilherme Vilhena, chercheur de l'ICMM-CSIC et l'un des principaux auteurs de l'œuvre, et a assuré que le courant qui alimente ces circuits génère tellement de chaleur qu'il pourrait endommager l'appareil.
De là, le chercheur a rappelé dans la note, L'importance de refroidir les circuits électroniques, en particulier lorsqu'ils sont aussi compactés que dans un smartphone ou dans les processeurs des centres de supercalculateurs qui alimentent l'intelligence artificielle.
Dans ces centres, le coût énergétique du refroidissement, les processeurs peuvent être identiques ou même supérieurs à l'énergie utilisée pour les nourrir. « Il s'agit d'un défi essentiel qui exige de nouvelles solutions thermiques perturbatrices », a déclaré Vilhena.
Pour y faire face, les chercheurs ont sauvé un concept de mécanique quantique, celle de la «Dualité onda-particule», Et ils ont détaillé en quoi consiste leur découverte.
« Nous pouvons comprendre le flux de chaleur sous forme de particules (phonones) qui se propagent d'une source chaude à un rhume », a expliqué Pablo Martínez, également chercheur à l'ICMM-CSIC et auteur de l'œuvre; Cependant, lorsqu'il est abaissé à l'échelle nanométrique (la partie MillMillonieth d'un mètre, et la taille typique des composants d'une micropuce) « la nature ondulée de ce phénomène émerge ».
Les auteurs ont observé pour la première fois à température ambiante les propriétés ondulées de ces «porteurs de chaleur», et ont vérifié ceet «Exploiter ce nouveau caractère (un ondulatoire) permet de concevoir des moyens de supprimer presque complètement le flux thermique, ce qui était inaccessible dans les paradigmes classiques.
L'Université du Colorado Boulder perfectionne des sondes thermiques depuis des années qui, maintenant, ont ouvert la possibilité d'étudier ce transport de chaleur à l'échelle nanométrique. « Nos collaborateurs nous ont contacté un résultat intrigant: modifiant très légèrement la structure d'une molécule, il a été possible de supprimer le transport de chaleur de plus de 40% », a déclaré Martínez, membre de l'équipe de Vilhena, et finalement c'était dans l'ICMM-CSIC où ce phénomène a été expliqué.
Ces dernières années, le groupe ICMM-CSIC a collaboré avec l'université autonome de Madrid pour développer De nouvelles méthodes théoriques et numériques qui nous permettent de comprendre l'atome de l'atome la relation entre ses vibrations thermiques et la capacité de transmettre la chaleur.
Les travaux, dans lesquels des chercheurs de la consiglio nazionale delle Ricerche (Italie) ont également participé, ouvre des opportunités pour étudier de nombreuses propriétés matérielles basées sur le caractère d'onde des porteurs de chaleur (phonones).
« Nous sommes un pas de plus en plus de concevoir quelque chose d'aussi révolutionnaire que les appareils qui ne permettent pas à la chaleur de passer uniquement »Pablo Martínez a souligné.
L'avance permettrait de canaliser l'énergie perdue dans la chaleur dans toute industrie pour son utilisation, le recyclage ou la conception de fenêtres intelligentes qui sont activement chaudes ou cool selon la saison, entre autres applications, les chercheurs ont terminé.
