Lepsza przewodność cieplna nanostruktur

Fot. Pixabay CC0

Nanonauka napotyka obecnie wiele wyzwań. Jednym z nich jest niewątpliwie dostosowanie przewodności cieplnej materiałów. Naukowcy z Uniwersytetu w Bazylei we współpracy z badaczami z Holandii i Hiszpanii wykazali, że determinujące wytwarzanie ciepła w nanodrutach drgania można kontrolować przy pomocy układy atomów.

Jako że coraz więcej części w przemyśle elektronicznym przybiera postać "nano", rosnącym problemem staje się wytwarzanie ciepła. Jednym z celów jest stworzenie materiałów, które bardzo szybko je uwalniają, tym samym zbytnio się nie nagrzewając. Innym jest utrzymanie różnic w temperaturze tak długo, jak to tylko możliwe, żeby wykorzystać je do generowania energii.

Grupa naukowców kierowana przez profesora Ilarię Zardo zbadała klasę materiałów, które mają właściwości dostosowane do transmisji i rozproszenia fononów. Dzięki tej międzynarodowej współpracy byli oni po raz pierwszy w stanie pokazać, że samo rozmieszczenie atomów wpływa na fonony, a tym samym na przewodność cieplną.

W tym celu stworzyli nanoprzewody z fosforku galu, w których zmieniali okresowo położenie kolejnych warstw względem siebie o około 60 stopni. Dzięki temu powstała nadbudowa, która bardzo skutecznie przewodzi ciepło. Wcześniej tego typu projekty były wytwarzane z warstw różnych materiałów, co nie warunkowało takiej właściwości.

(KB)