Rewolucyjna metoda wykrywania mikro-problemów termicznych w elektronice wydłuża żywotność urządzeń.

Czas czytania: 2 minut
Przez Jamie Olivos
- w
Mikroskopijne obszary wysokiej temperatury w urządzeniach elektronicznych uwidocznione za pomocą obrazowania termicznego.

WarsawNaukowcy z Uniwersytetu w Rochester opracowali nową metodę rozwiązywania problemów z przegrzewaniem się urządzeń, takich jak laptopy i smartfony. Urządzenia te przegrzewają się z powodu drobnych problemów z przenoszeniem ciepła. Nowa metoda umożliwia dokładniejsze wykrywanie i mapowanie tych gorących miejsc.

Współczesne metody termometrii optycznej mają trudności z osiągnięciem wysokiej rozdzielczości przestrzennej. Pickel, wraz ze swoimi doktorantami Ziyangiem Ye i Benjaminem Harringtonem, rozwiązali ten problem, stosując nową metodę. Zastosowali oni mikroskopię fluorescencyjną o superrozdzielczości, pierwotnie używaną do badania próbek biologicznych, do pomiaru transferu ciepła w elektronice.

To badanie wykorzystuje innowacyjne metody do zbierania i analizy danych.

Badacze zastosowali luminescencyjne nanocząstki do mapowania temperatury, osiągając przy tym superwysoką rozdzielczość z odległości do 10 milimetrów. Ta odległość jest istotna w mikroskopii super-rozdzielczej, która zazwyczaj działa w zakresie jednego milimetra. Proces ten wymagał nałożenia silnie domieszkowanych nanocząstek na powierzchnię urządzenia.

Badacze zaprezentowali swoją metodę za pomocą urządzenia, które szybko zmieniało temperaturę. Ta metoda może być zastosowana do różnych elementów elektronicznych, aby zwiększyć ich trwałość.

W dążeniu do udoskonalenia techniki, zespół badawczy stawia sobie za cel:

  • Zmniejszenie mocy lasera wykorzystywanej w procesie.
  • Ulepszenie metod nakładania nanocząsteczek na urządzenia.

Ten postęp może znacznie pomóc producentom w identyfikacji małych obszarów, które ulegają przegrzaniu, co zapobiegnie uszkodzeniom i wydłuży żywotność komponentów elektronicznych. W efekcie elektronika użytkowa stanie się bardziej niezawodna i trwała.

Warto zauważyć, że technika pochodząca z jednej dziedziny (obrazowanie biologiczne) została pomyślnie zaadaptowana do innej dziedziny (elektronika). Chociaż materiały i zastosowania różnią się, podstawowe idee wciąż sprawdzają się znakomicie. Biorąc pod uwagę wady wcześniejszych metod, to nowe podejście stanowi znaczną poprawę.

Badania zostały sfinansowane przez Narodową Fundację Nauki oraz nagrodę z Funduszu Furth Uniwersytetu w Rochester. Te środki są kluczowe dla umożliwienia dokonywania takich interdyscyplinarnych odkryć.

Wraz z doskonaleniem tej techniki, producenci elektroniki mogą zmienić podejście do problemów z odprowadzaniem ciepła, co w efekcie może sprawić, że urządzenia będą działać efektywniej i dłużej.

Badanie jest publikowane tutaj:

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

i jego oficjalne cytowanie - w tym autorzy i czasopismo - to

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
Nauka: Najnowsze wiadomości
Czytaj dalej:

Udostępnij ten artykuł

Komentarze (0)

Opublikuj komentarz