Избыточное тепло, выделяемое смартфонами, ноутбуками и другими электронными устройствами, может привести к сбоям в их работе. Стэнфордские исследователи хотят решить эту проблему с помощью тонкого материала, который может обеспечить такую же изоляцию, как и лист стекла в 100 раз больше.
«В ближайшей перспективе тонкие тепловые экраны позволят инженерам сделать электронные устройства еще компактнее», — отметил Эрик Поп, профессор электротехники и автор статьи, опубликованной в издании Science Advances.
Стэнфордские исследователи позаимствовали некоторые принципы из физического мира. Например, они знали, что студии звукозаписи блокируют звук благодаря толстым стеклянным окнам. Аналогичный принцип применим и к тепловым экранам в современной электронике.
Если бы улучшение изоляции было их единственной проблемой, исследователи могли бы позаимствовать принцип изоляции и сделать толстые барьеры, но это увеличит размер устройств. Поэтому они ориентировались на принцип многопанельных окон со стеклами различной толщины.
Они адаптировали эту идею, создав изолятор, в котором использовали несколько слоев атомарно тонких материалов.
Стэнфордская команда ученых использовала слой графена и три других листовых материала — каждый толщиной в три атома, и создала четырехслойный изолятор толщиной всего в 10 атомов. Несмотря на свою тонкую конструкцию, изолятор эффективен, поскольку колебания атомной энергии гасятся и теряют большую часть своей энергии при прохождении через каждый слой.