I futuri smartphone smetteranno di surriscaldarsi?

I ricercatori del Centro di Ricerca Avanzata sulle Scienze dell’Università della Città di New York (CUNY ASRC) hanno recentemente pubblicato uno studio rivoluzionario su Nature che presenta un metodo più efficiente per eccitare onde infrarosse a lunga onda e onde terahertz, offrendo nuove speranze per affrontare i problemi di surriscaldamento nei dispositivi elettronici. Questa tecnologia innovativa si concentra sull’uso di due materiali chiave — grafene e nitruro di boro esagonale (hBN) — per eccitare e controllare efficacemente i fonon-polaritoni, un tipo speciale di onda elettromagnetica.

Il grafene, uno strato di atomi di carbonio spesso un solo atomo, è rinomato per la sua eccezionale conducibilità elettrica e l’elevata mobilità degli elettroni. In questo studio, il grafene è ingegnosamente incastonato tra due strati di nitruro di boro esagonale, creando una eterostruttura altamente ordinata. Il nitruro di boro esagonale è un isolante cristallino esagonale noto per la sua eccellente conducibilità termica e le proprietà isolanti elettriche. La sua struttura cristallina completa quella del grafene, migliorando la mobilità complessiva degli elettroni all’interno del sistema.

La combinazione unica di questi materiali risiede nel modo in cui il nitruro di boro esagonale incapsula il grafene, proteggendolo dalle perturbazioni ambientali esterne mentre aumenta ulteriormente la mobilità degli elettroni all’interno dello strato di grafene. Questa alta mobilità consente agli elettroni di accelerare più rapidamente sotto l’influenza di una corrente elettrica, facilitando interazioni efficienti con i fonon-polaritoni iperbolici (HPhPs) all’interno dell’hBN. Queste interazioni non solo aumentano l’efficienza di eccitazione dei fonon-polaritoni, ma permettono anche a queste onde elettromagnetiche speciali di concentrare l’energia infrarossa a lunga onda in regioni a scala nanometrica, realizzando così una gestione termica altamente efficiente.

I risultati sperimentali hanno dimostrato che applicare un campo elettrico di appena 1 V/µm era sufficiente per eccitare significativamente l’elettroluminescenza degli HPhPs. Questa scoperta supera le limitazioni precedenti che dipendevano da costosi laser a infrarossi medi o terahertz per l’eccitazione, rendendo l’applicazione pratica dei fonon-polaritoni più economica ed efficiente. Questo progresso tecnologico non solo migliora le potenziali applicazioni dei fonon-polaritoni nella gestione termica e nelle tecnologie infrarosse, ma getta anche una solida base per lo sviluppo di sensori molecolari di nuova generazione.

L’effetto sinergico del grafene e del nitruro di boro esagonale in questa ricerca sottolinea il ruolo fondamentale che i materiali avanzati giocano nella risoluzione delle sfide di gestione termica dei dispositivi elettronici moderni. Man mano che questa tecnologia continua a essere ottimizzata e diffusa, si prevede che i futuri dispositivi elettronici diventino più compatti, efficienti e a risparmio energetico, promuovendo l’avanzamento di tecnologie compatte ed energeticamente efficienti e ridefinendo le prestazioni e l’ambito di applicazione dei dispositivi elettronici moderni.

Stanford Advanced Materials (SAM) fornisce grafene e nitruro di boro esagonale di alta qualità.

• Addio surriscaldamenti: WireView Pro, la soluzione definitiva per le schede video

• Google News: bit.ly/gurugooglenews
• Telegram: t.me/guruhitech
• X (Twitter): x.com/guruhitech1
• Bluesky: bsky.app/profile/guruhitech.bsky.social
• GETTR: gettr.com/user/guruhitech
• Rumble: rumble.com/user/guruhitech
• VKontakte: vk.com/guruhitech
• MeWe: mewe.com/i/guruhitech
• Skype: live:.cid.d4cf3836b772da8a
• WhatsApp: bit.ly/whatsappguruhitech

Ti è piaciuta questa notizia? Lascia un commento nell’apposita sezione che trovi più in basso e se ti va, iscriviti alla newsletter.

Per qualsiasi domanda, informazione o assistenza nel mondo della tecnologia, puoi inviare una email all’indirizzo guruhitech@yahoo.com.