Взаимодействие электронов с фононами ведет к перегреву телефона

24.10.2016

Исследователи Массачусетского технологического института (США) изучили взаимодействия между частицами в современных мобильных цифровых устройствах - телефонах, планшетах, переносных компьютерах и т.д. Они установили, что взаимодействие электронов с тепловыми частицами, называемыми фононами, может приводить к выделению большого количества тепла, а подчас - к перегреву.

В своих экспериментах ученые использовали точно синхронизированные лазерные импульсы для измерения взаимодействия между электронами и фононами в очень тонкой кремниевой пластине. Исследователи обнаружили, что по мере того как концентрация электронов в кремнии увеличивается, они начинают разрушать фононы и тем самым снижают их способность рассеивать тепло. "Если фононы рассеиваются электронами, они становятся не так хороши для выведения тепла. Это создает проблему, которую мы должны решить, так как чипы становятся все меньше", - сказал Ляо.

С другой стороны, ученые говорят, что этот же эффект может принести пользу при конструировании термоэлектрических генераторов, которые преобразуют тепло непосредственно в электрическую энергию. В таких устройствах процесс рассеивания фононов может существенно снизить потери тепла, значительно повысив их эффективность.

Интересно, что исследователи впервые начали наблюдать этот эффект в кремнии, который имел концентрацию электронов 1019 ед. на кубический сантиметр - этот показатель сопоставим или даже ниже, чем в некоторых современных транзисторах.

"В нашем исследовании мы показываем, что это будет действительно серьезная проблема, когда масштаб схем становится меньше. Даже сейчас, когда размер транзисторов составляет несколько нанометров, этот эффект начнет появляться, и мы действительно должны серьезно рассмотреть его, и думать о том, как его использовать или, наоборот, избегать в реальных устройствах", - отметили ученые.

<< Назад: Новая архитектура Fujitsu ускорит ПК в 10 000 раз 24.10.2016

>> Вперед: Цифровой щуп-мультиметр с Bluetooth и NFC 23.10.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Почвенные батареи для хранения солнечной энергии под землей 02.10.2022 Британские ученые предложили интересный концепт хранения солнечной энергии под землей. Идея заключается в создании аккумуляторов для хранения и передачи "зеленой" энергии на основе микробов, обитающих в почве, а именно: стимулировать определенные микроорганизмы в почве, используя углубленные электроды для получения электричества от солнечных батарей. По словам доктора Майкла Харботтла из Университета Кардиффа, проект может получиться масштабным. Ученый верит, что использовать богатый природный ресурс, почву для решения проблемы хранения возобновляемой энергии просто необходимо. Процесс передачи энергии в почве чем-то похож на фотосинтез, когда растения поглощают CO2 и превращают его в кислород. Некоторые процессы фотосинтеза происходят под землей. Подземные живые организмы, по мнению исследователя, смогут использовать полученную энергию для уменьшения содержания углекислого газа и создания более сложного химического вещества - ацетата. Харботтл говорит, что ацетат может сохранять химическую энергию. Если активировать микробный топливный элемент, бактерии начнут расщеплять ацетат. Ацетат в больших количествах может навредить другим организмам. И ученый пока думает над тем, как решить эту проблему, однако сам метод не нуждается в ресурсоемких или опасных химических веществах, таких как литий, используемый в других аккумуляторных технологиях. Метод создает органические молекулы, которые и так присутствуют в почве и естественно производятся микроорганизмами, просто в меньших количествах. Прототип будет функционировать ежедневно, накапливая солнечную энергию для использования в ночное время. Планируется, что "почвенные" батареи установят под солнечными электростанциями и солнечными панелями.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026