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华人科学家发现第四种传热方式!真空声子传热将改写物理教科书

早在上中学时,我们就知道传热一共有三种方式,热传导、热对流、热辐射。如今,这一教科书上的知识要被改写了。

近期,一篇发表在《自然》杂志上的论文让不少传热学、物理学、量子力学等领域的科学家们兴奋不已。美国加州大学伯克利分校教授、香港大学校长张翔带领的研究团队,首次通过实验证实了在纳米尺度下、发生在真空环境中的声子传热。这宣告着,经过几十年、几代科学家的不懈努力,人类终于成功发现并捕捉到了这种全新的传热方式。

图 | 现代电子设备消耗着大量的能量,科学家们一直希望可以找到更加高效的散热手段。(来源:MIT TECHNOLOGY REVIEW)

而且,这不仅是基础科学的突破,也将有望对现代集成电路、微加工、高精度显微镜、数据储存等诸多领域的发展产生深远的影响。

“训练一个人工智能模型的碳排放比五辆车还要多” “比特币挖矿造成的碳排放相当于拉斯维加斯全城的排放” “法兰克福的网络设备能耗比机场还高”……在数字化、信息化高速发展的今天,以大规模集成电路为代表的信息设备消耗着大量的能量,而这些能量中有一大部分都被用于散热和冷却。然而,面对信息技术领域的迅速发展,传热学,这个曾经催生了火车、汽车、飞机、火箭、发电厂的“古老”学科,却遇到了新的挑战:科学家们就发现,在电子器件常见的纳米尺度上,传热量有时可以比按照传统理论计算出来的高出一个数量级还多。

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