Сегодня 14 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Квантовое распространение тепла рвёт шаблоны классической физики и открывает путь к охлаждению электроники будущего

В классической физике тепло распространяется равномерно во все стороны, на чём строится всё охлаждение. В квантовом мире всё не так просто и тепло может сфокусировано распространяться волнами в строго заданном направлении. Такое наблюдалось при криогенном охлаждении вещества, что плохо применимо на практике. Теперь же учёные впервые наблюдали сфокусированное квантовое распространение тепла при комнатной температуре, а это совсем другие перспективы.

 Источник изображения:  Nature Physics 2026

Источник изображения: Nature Physics 2026

В современной физике за перенос тепла отвечают квазичастицы фононы. Это кванты колебаний кристаллической решётки, переносящие тепловую энергию. В обычном материале при 300 K они постоянно рассеиваются на других фононах, дефектах и границах кристалла, поэтому тепло от классического волнового быстро переходит к обычному диффузионному распространению — хаотичному и всенаправленному. Для наблюдения именно волновых особенностей распространения тепла исследователи взяли в качестве образца арсенид бора, у которого необычно слабое рассеяние, и поэтому фононы в нём способны сохранять волновые свойства на значительно больших расстояниях.

Для обнаружения эффекта учёные разработали метод наноразмерного картирования температуры. В обычных материалах источник тепла создавал примерно круговую картину распространения. В кристалле арсенида бора вместо этого появились выраженные лучеобразные структуры. Причём их геометрия зависела от ориентации кристаллической решётки: на разных кристаллографических плоскостях наблюдались четырёх-, шести- и восьмилучевые картины. Что важно, экспериментальные результаты совпали с теоретическими расчётами. Чтобы получить настолько чёткие картины волнового распространения тепла в материал был внедрён нагреватель из золотой нанопроволоки, который также служил детектором.

Учёные впервые наблюдали явление волнового сфокусированного переноса тепла при температуре окружающей среды 27 °C. Пока это высокая наука, но она показывает, что переносом тепла можно точно управлять в обычных условиях. Исследователи не скрывают, что практический интерес открытия связан, прежде всего, с управлением теплом в электронике. Если научиться задавать направление движения фононов структурой материала, тепло можно будет не просто рассеивать, а направлять к определённому участку или отводить от наиболее важных компонентов. Такая возможность крайне необходима для охлаждения мощных чипов, AI-ускорителей и будущих квантовых компьютеров.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про технологии и рынок it

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Энтузиаст разработал первый в мире браузерный эмулятор Nokia N-Gage — Red Faction, Tony Hawk’s Pro Skater, The Elder Scrolls и другие хиты уже доступны 46 мин.
Microsoft признала, что свежее обновление Windows 11 убивает звук на некоторых ПК 2 ч.
«Дедвуд в космосе»: перспективный шутер с открытым миром StarCraft от бывшего продюсера Far Cry не станет игрой-сервисом 3 ч.
Сотни тысяч петербуржцев остались без интернета из-за сбоя у провайдера SkyNet — он длится уже более 9 часов 4 ч.
Китай тоже боится неконтролируемого ИИ — Пекин назвал дипфейки и «умных троллей» угрозой безопасности страны 4 ч.
Ни себе ни людям: амбициозный мультиплеерный мод для The Last of Us Part II отменён по требованию Sony 6 ч.
Трамп призвал не тормозить развитие ИИ — иначе США могут проиграть технологическую гонку Китаю 12 ч.
Китай объявил о планах взять на себя ведущую роль в координации ИИ-технологий в блоке БРИКС 24 ч.
Microsoft выпустила 974 исправления безопасности для разных продуктов — это новый рекорд 13-09 12:30
«Диабло победил»: Blizzard раскрыла первые сюжетные и геймплейные подробности Diablo V 13-09 10:56