“باحثون يتمكنون من الحصول على معارف جديدة توضح كيفية انتقال الحرارة في المادة في سبيل تحسين وتطوير الأنظمة الالكترونية”
قام مجموعة من الباحثين في جامعة تورنتو بالتعاون مع زملائهم في جامعة كارنيغي ميللون، بنشر ورقة بحثية جديدة توضح معارفاً جديدة عن كيفية انتقال الحرارة ضمن المادة، الأمر الذي قد يقود بشكل مؤكد إلى أجهزة الكترونية أكثر فعالية و أصغر حجماً.
الدارات الالكترونية المتكاملة والأجزاء الالكترونية الأخرى قد عرفت تناقصاً بالحجم و الأبعاد وزيادةً في تعقيدها وبنيتها، وذلك خلال العقود الأخيرة، ولكن في حين أن الدارات تصبح أصغر وأصغر، فإنّ قدرتها على تبديد الحرارة الناتجة عن عملها تصبح أصعب، ومن أجل تحقيق خطوات متقدمة أكثر في مجال الالكترونيات – سواء على الصعيد البحثي أو صعيد الإنتاج الصناعي – فإنّ على الباحثين إيجاد طرق جديدة يتتبعون من خلالها كيفية انتقال الحرارة في الأنظمة الالكترونية الموجودة في تطبيقات عديدة، من الأجهزة المحمولة الذكية وصولاً للحواسيب والخلايا الشمسية.
قام دان سيلان Dan Sellan والبروفيسورة كريستيان آمون Cristina Amon من جامعة تورنتو بدراسة طريقة جديدة تهدف لقياس الخواص الحرارية والاهتزازية للمواد الصلبة، وبالتعاون مع زملائهم من جامعة كارنغي ميللون، فقد قاموا بدراسة مواد تنتقل فيها الحرارة عبر الاهتزازات الذرية في رزم تدعى “الفونونات Phonons”، وقد نشروا نتائج دراستهم في مجلة Nature Communication.
“بشكل مشابه للضوء، الفونونات تمتلك طيفاً لونياً، وقد قمنا بتطوير وسيلة جديدة لقياس كم طيف لوني يساهم به الفونون في عملية التوصيل والانتقال الحراري في الأجسام الصلبة”. على حد تعبير جوناثان ميلن Jonathan Malen، البروفيسور المساعد في الهندسة الميكانيكية في جامعة كارنيغي ميللون.
وفقاً للباحثين، الوسيلة الجديدة ستقدم صورة أوضح عن كيفية تبديد الأنظمة الالكترونية للحرارة أثناء تناقص حجمها، وكيف يمكن للمواد أن تتم هيكلتها على المقياس النانوي بحيث يتم تغيير خواص توصيلها الحراري، وهي أمور ستترك أثراً كبيراً على كلا الصعيدين، البحثي والصناعي.
“إن عملنا يوفر نظرة عميقة عن كيفية تأثير الفونونات المنفردة بالناقلية والتوصيل الحراري” على حد تعبير دان سيلان.
توضح البروفيسورة آمون، أن العمل الجديد الذي يقوده سيلان، سيسمح للباحثين بتصميم مواد كهروحرارية تتميز بزيادة فعاليتها بتحويل الحرارة الضائعة إلى طاقة كهربائية، وتوضح أن هذا العمل سيكون له آثار رائعة في الأبحاث المستقبلية المتعلقة بالناقلية الحرارية على المستوى النانوي.
المصدر:
New insights into how materials transfer heat could lead to improved electronics. Retrieved July 9, 2014, from https://media.utoronto.ca/media-releases/new-insights-into-how-materials-transfer-heat-could-lead-to-improved-electronics/
قراءة المزيد حول الفونون:
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/phonon.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Phonon
[/fusion_builder_column][/fusion_builder_row][/fusion_builder_container]حقوق الترجمة عائدة للتقانة النانوية في سورية Nanotechnology in Syria/فيس بوك. تم التواصل معهم والسماح بالنشر على موقع الكيمياء العربي.
