23.09.2020
Сергей Васильев
4 795

Представлен самый крошечный холодильник в мире

5.3

Калифорнийские физики получили микроскопический термоэлектрический холодильник объемом всего в один кубический микрометр.

На микрофотографии показана область охлаждающегося контакта между полупроводниками
На микрофотографии показана область охлаждающегося контакта между полупроводниками / ©Regan Group, UCLA

Команда Криса Регана (Chris Regan) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (UCLA) представила «самый миниатюрный холодильник в мире» — термоэлектрическое охлаждающее устройство размером всего около 100 нанометров. Возможно, такие «холодильники» станут основой новых технологий для борьбы с перегревом микроэлектроники. О разработке авторы пишут в статье, опубликованной в журнале ACS Nano.

Термоэлектрогенераторы позволяют использовать разницу в температурах для получения электрического потенциала. Для этого применяют, например, эффект Зеебека с цепью из разных проводников, между которыми помещают полупроводник. Даже небольшое различие в температуре между ними создает ток, и инженеры уже ищут способы использовать этот эффект для питания компактной электроники: например, фитнес-браслетов.

Но возможно и обратное преобразование: при подаче в подобную систему тока проводники с различными свойствами могут нагреваться или охлаждаться. Такое решение использовал и Крис Реган со своими коллегами. Для получения отдельных кристаллов полупроводников (теллурида висмута и сурьмы-висмута) ученые применили «метод скотча», когда-то позволивший получить и первые образцы графена — наклеив клейкую ленту и резко оторвав ее.

По мере охлаждения микроскопического термоэлектрического холодильника в месте контакта полупроводников сконденсировалась капля воды / ©Regan Group, UCLA

Из таких кристаллов ученые и собрали микроскопическое термоэлектрическое устройство общим объемом всего один кубический микрометр, продемонстрировав его способность охлаждаться. Как отмечают исследователи, этот объем так невелик, что даже ногти на наших пальцах прибавляют примерно в тысячу раз больше каждую секунду. «Мы побили рекорд миниатюрности термоэлектрических холодильников более чем в десять тысяч раз», — говорит Синь-И Лин (Xin Yi Ling), один из авторов работы. В таких размерах они видят большой практический потенциал.

«Благодаря своей крошечной величине он работает в миллионы раз быстрее, чем такой же холодильник объемом в кубический миллиметр, и еще в миллионы раз быстрее, чем холодильник на вашей кухне», — объясняет Реган. Возможно, в будущем мириады подобных микроскопических «морозилок» будут точечно и управляемо охлаждать микроэлектронику.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Предстоящие мероприятия
Вчера, 16:42
Илья Ведмеденко

Украина, вероятно, потеряла недавно запущенный космический аппарат «Сич-2-30». Пока с ним нет устойчивой связи — или совсем никакой.

Позавчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 13:43
Александр Березин

Пока Германия закрывает свои последние реакторы, КНР планирует ввести 150 новых атомных энергоблоков в ближайшие 15 лет. И часть из них будет вырабатывать совсем не электричество, а нечто, многократно более востребованное нашей цивилизацией: тепло. На отопление человечество тратит намного больше энергии, чем на электроэнергетику, а отапливаться от солнечных батарей и ветряков не выйдет наверняка. Несколько процентов от выработки электроэнергетики и сегодня уходят на отопление — но более 90% нужды в тепле покрывает не она, а обособленная от нее теплоэнергетика, в виде котельных в жилых кварталах и газовых котлов в отдельно стоящих домах. Заменить эти источники одной электроэнергией невозможно: от нее тепло будет выходить в несколько раз дороже.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

24 января
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: