전자기기의 미세 발열 문제 탐지 기법 개발로 수명 연장 기대

소요 시간: 2 분
에 의해 Jamie Olivos
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전자 기기의 나노스케일 핫스팟을 열 이미징으로 시각화했습니다.

Seoul로체스터 대학교의 과학자들이 노트북과 스마트폰과 같은 기기에서 발생하는 과열 문제를 해결하는 새로운 방법을 개발했습니다. 이 기기들은 작은 열 전달 문제 때문에 지나치게 뜨거워지는데, 새로운 방법은 이러한 고온 지역을 더 정확하게 찾아내고 지도화하는 데 도움을 줍니다.

기존의 광학 온도 측정 방법은 높은 공간 해상도에서 어려움을 겪고 있습니다. 피켈은 그의 박사과정 학생인 지양 예와 벤자민 해링턴과 함께 이 문제를 해결했습니다. 이들은 원래 생물학적 샘플 연구에 사용되던 초고해상도 형광 현미경을 전자 기기의 열 전달 측정에 적용하였습니다.

이 연구는 데이터를 수집하고 분석하는 새로운 방법들을 사용합니다.

연구자들은 온도 측정을 위해 발광 나노입자를 사용했습니다. 이 기술은 최대 10밀리미터 떨어진 거리에서 초고해상도를 달성합니다. 이 거리는 일반적으로 1밀리미터 내에서 작동하는 초해상도 현미경 분야에서 중요한 의미가 있습니다. 연구 과정에서는 고농도로 첨가된 업컨버팅 나노입자를 장치 표면에 적용했습니다.

연구진은 온도를 빠르게 변화시키는 장치를 이용하여 그들의 방법을 시연했다. 이 방법은 다양한 전자 부품의 수명을 연장하는 데 활용될 수 있다.

기술을 개선하기 위해 연구팀은 다음과 같은 목표를 가지고 있습니다:

  • 공정에서 사용하는 레이저 출력의 감소.
  • 장치에 나노입자를 적용하는 방법의 개선.

이 발전은 제조업체가 지나치게 뜨거워지는 작은 부분을 파악하여 손상을 방지하고 전자 부품의 수명을 연장하는 데 큰 도움이 될 수 있습니다. 따라서 소비자 전자제품이 더욱 신뢰할 수 있고 내구성이 향상될 것입니다.

여기서 중요한 점은 생물학적 이미징 분야의 기술이 전자공학 분야에 성공적으로 적용되었다는 것입니다. 소재와 적용 분야는 다르지만 기본적인 아이디어는 여전히 잘 맞아떨어졌습니다. 이전 방법의 단점을 고려할 때, 이 새로운 접근 방식은 큰 개선입니다.

이 연구는 미국 국립과학재단과 로체스터 대학교의 퍼스 펀드 어워드의 지원을 받았습니다. 이러한 자금은 중요한 융합적 발견을 가능하게 합니다.

이 기술이 발전함에 따라 전자기기 제조업체들이 열 문제를 처리하는 방식이 달라질 수 있으며, 이는 더 나은 성능과 긴 수명을 가진 기기로 이어질 수 있습니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1126/sciadv.ado6268

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Ziyang Ye, Benjamin Harrington, Andrea D. Pickel. Optical super-resolution nanothermometry via stimulated emission depletion imaging of upconverting nanoparticles. Science Advances, 2024; 10 (29) DOI: 10.1126/sciadv.ado6268
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