研究人员展示了纳米器件增强的辐射传热

来自日本的研究人员一直在努力保持他们的凉爽——或者至少——防止他们的纳米设备过热。通过在微米级的硅结构中添加一层微小的二氧化硅涂层，它们能够显著提高散热率。这项工作可能会导致更小、更便宜的电子设备，可以封装更多的微电路

随着消费电子产品变得越来越紧凑，同时仍拥有更高的处理能力，管理微电路废热的需求已成为一个主要问题

一些科学仪器和纳米级机器需要仔细考虑如何将局部热量从设备中分流出来，以防止损坏

当热量以电磁波的形式辐射出去时，会出现一些冷却现象&mdash；类似于太阳的能量如何通过太空的真空到达地球。然而，能量传递的速率可能太慢，无法保护敏感且密集封装的集成电子电路的性能

对于要开发的下一代设备，可能需要建立新的方法来解决这一热传输问题

在最近发表在《物理评论快报》杂志上的一项研究中，东京大学工业科学研究所的研究人员展示了如何在两个由微小间隙隔开的微米级硅板之间将辐射传热率提高一倍

关键是使用二氧化硅涂层，在表面的板的热振动（称为声子）和光子（构成辐射）之间产生耦合

该研究的主要作者Saeko Tachikawa说：“我们能够从理论和实验上展示电磁波是如何在氧化物层的界面激发的，从而提高了传热速率。”

与电磁能的波长相比，这些层的尺寸很小，并且它附着在硅板上，无损耗地携带能量，使设备能够超过正常的传热极限，从而更快地冷却

因为目前的微电子技术已经基于硅，这项研究的发现可以很容易地集成到未来几代半导体器件中

资深作者野村正弘表示：“我们的工作深入了解了半导体行业以及纳米技术制造等其他相关领域可能的散热管理策略。”

这项研究也有助于更好地从根本上了解传热在纳米级的工作原理，因为这仍然是一个积极研究的领域