| | Ученые создали теплозащитный экран толщиной всего 10 атомовИзбыточное тепло, выделяемое смартфонами, ноутбуками и другими электронными устройствами, может раздражать, но помимо этого это приводит к сбоям в работе и, в крайних случаях, может даже привести к взрыву литиевых батарей.
Чтобы защититься от таких проблем, инженеры часто используют стекло, пластик или даже слои воздуха в качестве изоляции, чтобы предотвратить тепловыделяющие компоненты, такие как микропроцессоры, от повреждения или дискомфорта для пользователей.
Исследователи из Стэнфорда показали, что несколько слоев атомарно тонких материалов, сложенных как листы бумаги на горячих поверхностях, могут обеспечить такую же изоляцию, как лист стекла, но в 100 раз толще.
Суть решения исследователей состоит в том, чтобы позаимствовать принцип, который применяется в многослойных окнах — обычно слои воздуха между листами стекла различной толщины — чтобы сделать дом теплее и тише. „Мы адаптировали эту идею, создав изолятор, в котором вместо толстой стеклянной массы использовалось несколько слоев атомарно тонких материалов», отметил один из исследователей.
Атомарно-тонкие материалы — сравнительно недавнее открытие. Только 15 лет назад ученые смогли выделить некоторые материалы в такие тонкие слои. Первым обнаруженным примером был графен, представляющий собой один слой атомов углерода, и с тех пор, как он был обнаружен, ученые искали и экспериментировали с другими листовыми материалами. Стэнфордская команда использовала слой графена и три других листовых материала — каждый толщиной три атома — чтобы создать четырехслойный изолятор толщиной всего 10 атомов. Несмотря на свою тонкость, изолятор эффективен, потому что тепловые колебания атома ослабляются и теряют большую часть своей энергии при прохождении через каждый слой.
Чтобы сделать наноразмерные теплозащитные экраны практичными, исследователи должны будут найти какую-то технику массового производства, чтобы распылять или иным образом наносить атомно-тонкие слои материалов на электронные компоненты во время производства.
Источники: https://advances.sciencemag.org/, https://ab-news.ru/ | |
