Система охлаждения на основе лазера

Исследовательская группа из Наньянского технологического университета Сингапура успешно использовала лазер, чтобы остудить сульфид кадмия. Результаты недавно опубликованного исследования могут привести к созданию самоохлаждающихся компьютерных процессоров, а также кондиционеров и холодильников, отличающихся меньшим размером, но большей энергетической эффективностью.

Неорганический полупроводник сульфид кадмия широко используется в пигментах для придания желтого цвета. Кроме того, в виде тончайшего пленочного слоя его можно обнаружить в солнечных батареях, датчиках и другой электронике. Под руководством профессора Сюна, сотрудника школы физико-математических наук и школы электрической и электронной техники, исследовательская группа сумела оптически охладить этот компонент с +20°C до -20°C.

Использование полупроводников и света в системах охлаждения может иметь далекие последствия. В настоящее время мощные устройства, такие как: магнитно-резонансные томографы (МРТ), приборы ночного видения, спутниковые камеры и даже кондиционеры с холодильниками обладают общей чертой - их системы охлаждения громоздкие, шумные и сложно устроенные. Вдобавок они потребляют много энергии и выбрасывают в атмосферу парниковые газы.

Но и это не всё. Компьютерные микросхемы и процессоры, становясь все более мощными, увеличивают и тепловыделение. Связанное с этим падение темпов наращивания мощности новых процессоров уже дает о себе знать.

 Достигнутый успех в лазерном охлаждении (иначе называемом оптическим) может привести к созданию компактных, экономичных охлаждающих систем, которые не вибрируют, не используют хладагенты и могут применяться в самом различном оборудовании. Резко сократится зависимость процессоров от внешних систем охлаждения, таких как вентиляторы. Еще один пример - минимизация выделения тепла и продление службы батареи в смартфонах и планшетах.

«Если мы сумеем использовать возможности лазерного охлаждения, это будет означать, что медицинским устройствам, требующим очень сильного охлаждения, как МРТ, больше не потребуются огромные системы охлаждения, - говорит профессор Сюн, - Кроме того, компрессоры и хладагенты исчезнут в кондиционерах, холодильниках, автомобилях. Это обеспечит экономию пространства, энергии и сокращение выброса парниковых газов».

Теоретически, полупроводники могут быть охлаждены гораздо сильнее, чем до температуры -20°C. Сейчас исследователи ищут способ довести лазерное охлаждение до температуры жидкого гелия (-269°C).

Правила использования материалов сайта