Căldura poate fi dirijată ca un fascicul de lumină, chiar la temperatura camerei
Cipurile moderne se încing în puncte fierbinți greu de răcit, pentru că, în mod normal, căldura se împrăștie haotic. Dacă poate fi direcționată ca un fascicul, la temperatura camerei, cipurile viitorului ar putea fi răcite mult mai precis.
O echipă de la UCLA, condusă de profesorul Yongjie Hu, a demonstrat că, la temperatura camerei, căldura poate călători printr-un cristal în fascicule concentrate, asemenea luminii, în loc să se împrăștie haotic în toate direcțiile, așa cum se întâmplă de obicei. Rezultatul a fost publicat în revista Nature Physics, în august 2026.
Materialul folosit e arseniura de bor, un semiconductor cristalin cu conductivitate termică ridicată și o proprietate neobișnuită. fononii, particulele care transportă căldura prin material, se împrăștie foarte slab. Tocmai această slăbiciune permite căldurii să se deplaseze ca o undă direcțională, nu ca o difuzie aleatorie.
Echipa, din care fac parte și studenții doctoranzi Man Li, Huan Wu, Zihao Qin, Chuanjin Su și Huu Duy Nguyen, a dezvoltat o tehnică de cartografiere a temperaturii la scară nanometrică pentru a putea observa fenomenul direct. În funcție de orientarea cristalului, căldura formează modele de focalizare cu șase, opt sau patru direcții.
Ce urmează
Posibilitatea de a ghida căldura precis, nu doar de a o lăsa să se răspândească, ar putea ajuta la răcirea mai eficientă a punctelor fierbinți din cipurile de nouă generație, din dispozitivele cuantice, din hardware-ul pentru inteligență artificială și din sistemele aerospațiale. Cercetătorii speră inclusiv la un control mai fin al interacțiunilor dintre fononi și electroni, relevant pentru sistemele de informație cuantică.
Fenomenul rămâne, deocamdată, o demonstrație de laborator. Modelele de focalizare sunt detectabile pe distanțe de aproximativ un micrometru și se pot extinde pe zeci de micrometri, util pentru dispozitivele actuale, dar departe de o rază nelimitată.
Sursă: UCLA, via ScienceDaily