超薄保温材料问世:只有10个原子厚度可能会颠覆便携式电子设备的设计

文章出处:天天快三app下载有限公司 人气:108 发表时间:2019-08-22 13:40

  如今,智能手机、笔记本电脑和其他电!子设备在我们的工作和生;活中越来越挑剔。设备过热会让人&#;讨厌,比如用热手或担心父母触摸主机检查员。此外,设备的过热也可能导&#;致部,件的故障;在极端情况下,它甚&#;至可能导致锂电池爆炸。

  工程师们竭尽全力避免、电子设备过热。他们通常使用玻璃塑料或多层空气作为隔热材料,以防止热量损坏。其他部件,如微处理器,或使用户感到不满。电子设、备的小规模发展趋势对工程师来&#;说是;一;个巨大的挑战,即绝缘材料和整个绝缘;系统的。设计。

  然而,,斯坦福大学研究人员最&#;近的新发现可以帮助工程&#;师在未来解决小型电子设备的绝缘设计问题。他们的实验证明,只有少数原子厚度材料才能达到相同的隔热效果,比;其厚100倍。

  斯坦福大学材料科学!与工程,学院电,气工程学院教授埃、里克·波普(EricPop)也是研究的负责人。这一发现可以更快地投入应用领域,更薄的隔热器。将帮助工程师设计比现有结构更紧凑的电子设备!。这项研究发表在“科学进步”杂志上。

  POP说,我们的研究;小组。正在以一种新的方式看待电子设备中的热量。。

  你能。想象我们通常使用笔记本电脑或手机时感、觉到的卡路里实际上是一种声音,吗?当然,这不是笔;记本电脑风扇的嗡嗡声。

  如果你认为&#;这听起来有点不可靠、,请仔细考虑我们学到的基本物。理知识。导线中的电流是通&#;过电子运动形成的。。当这些电子运动与它们通过的原子相撞(例如电阻)时,它们会引起材料中的原子振动。电流越大,碰撞越频繁,电子就越有可能像敲钟一样敲击原子-这种刺耳的振动远高于听力的阈值。所以我们觉得;它产生的能量很热。

  中国古代道家的哲学术语是安静而自然的。辩证地说,如果周围的声音太吵,人们就会、感;到干燥和炎热。

  在斯坦福大学(StanfordUniversity)的发现中,研究人员还提出了将热量视为声音形式的想法,并激励&#;他们从物理世界中汲取教训。Pop曾在斯坦福大学广播电台-KZSU90.1FM&#;上做过无,线电DJ,当时他发现自己在演播室里很安静。因为特别设计的&#;厚厚的玻璃窗隔离,了外面的声音,。

  目,前,&#;电子产品的。绝缘设计与上述原理相似。如何更好地隔、热是工程师的永恒话题。如果记录室增加或增加隔音玻璃以增加隔!热材料,则会阻碍电子产品向较轻的方向发展。因此,斯坦福大;学(StanfordUniversity)的研究人员从多层玻璃中吸取了教训,以使房间更加温暖的技术(在不同厚度的玻璃之间填充空

  纳米材料的异质结构可以整合原子和电子结构的性质,。从而获得新的功能。这使得纳米异质结构的综合设计;成为一。个具有机遇和挑战性的新兴领。域。然而,它在热应用领域的相应进展却相对缓慢。

  斯坦、福大、学(StanfordUni,versity)取得了突破。研究小组通过分层堆叠原子厚的QR材。料,开发出具有超高隔热性能的超薄异质、结构。他们成功地将单层石墨烯MoS2和天天快三app下载WSE2堆叠在一起,这是SiO2的1、00倍。在室温下,导;热效率优于空气。

  在这种三明治结构中,石墨烯是单层,另外三种片状材料是三种原!子、厚度。这使得只有10个原子厚的四层绝缘体。不要认为绝缘体太薄而无效。该结构能很好地抑制原子的热振,动。当原子穿过每一层时,它会失去大部分能量。

  同;时,研究人员还分析了三明治每层材;料的热阻。他们用稳定的热源加热并监测每一层。结果表明,三明治的每一层在传热过程中!都具有良好的隔热效果,具有线性和稳定性。

  新材料结构必然面临同样的问题,然后才能真正投入到应用。水平,即如何实现大规模;生产。这一问题在二维材料领域尤其困难,尤其是如此薄的材料结构!。

  斯,坦福大学(StanfordUniversity)的研究人员说,他们已经开始寻找大规模生产技术,这些。技术可能会在制造过程;中喷洒电子元件。三明治薄!层的设计也可以通过薄膜材料的沉积来实现。

  研究、小组对实施应用程序充!满信心,他们认为这些发现不会。持续很长时间。这可能会极大地颠覆未来电子产;品的设计。

  对于生活、中常用的电子产品,我们知道在笔记本电脑的设计中,我们应该考虑用户的舒,适性。还必须考虑内部组件的散热是否会影响性能,和计算机寿命。最好的方法是&#;使用隔热设计&#;来避免热量直接与手接触、,而机身底部使用高导热排列、来增强散热功能。

  &#;新型隔热膜不仅可以保护!手感,而且可以在需要散热的地方形成良好的导热通道。此外,,它的超&#;薄特性也为笔!记本电脑提供了巨大的设计空间,以提高光和光的性能。

  对于其!他电子设备,如智能手机平板电脑,它们是散热还是隔热,一直困扰着工程师。对于SOC(Sy;stemonChip系统级芯片)来,说,简单地追求隔热会导致机身内部温度过高&#;,而S&#;OC需要降低频率。如果只追&#;求散热,、就会导致机身热手影响用户的使用经验。新型隔热膜可能是平衡上述问题的好方法。。

  作为一名工程师&#;,我们学到了很多关于如何控&#;制电源的知;识。但我们刚刚开始了解如何控制原。子尺、度的高频声音。。

  事实上,在最;近,的、发展目标背后,我们可以看。到科学家们隐藏的、野心-他们希望有一天他们能控制电灯。控制材料中的振动能量。这可能会改变未来使用的电子产品。