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Deyu Li y Josh Caldwell, ambos profesores de ingeniería mecánica en la Universidad de Vanderbilt, son parte de un equipo de investigadores que utilizó polaritones de fonones para descubrir un nuevo canal de disipación de calor que podría tener amplias implicaciones para nuevas tecnologías de refrigeración en dispositivos como teléfonos inteligentes y otros dispositivos modernos. electrónica.
![La conducción de calor excepcional permite estrategias de enfriamiento innovadoras](https://d1otjdv2bf0507.cloudfront.net/images/news/ImageForNews_40516_16999671384038763.jpg)
El estudio titulado “Notable conducción de calor mediada por polaritones de fonones en desequilibrio«, fue publicado en la revista Naturaleza.
Generalmente se acepta que los principales portadores de energía en los sólidos son los electrones y los fonones, es decir, las vibraciones de los átomos. Investigadores del Laboratorio Nacional Oak Ridge (ORNL) y la Universidad de Vanderbilt se sorprendieron cuando descubrieron que la conducción de calor en películas delgadas y nanocables hechos de cristales polares es causada por polaritones de fonones superficiales, cuasipartículas híbridas producidas al acoplar luz infrarroja y fonones ópticamente activos generados, que pueden recibir un apoyo significativo.
Aunque se ha planteado la hipótesis de que los polaritones de fonones de superficie ayudan a la conducción térmica en películas polares delgadas y nanocables, todavía no existe evidencia experimental concreta. El equipo de estudio de Vanderbilt pudo demostrar que los nanocables de SiC con y sin lanzadores de polaritones metálicos en los extremos mostraban un aumento significativo en la conductividad térmica.
Las importantes capacidades de transferencia de calor de estos polaritones se pueden integrar en nuevas estrategias de enfriamiento que son fundamentales para una variedad de tecnologías, desde la electrónica de consumo hasta el control eficiente del entorno del edificio. Este descubrimiento podría contribuir a una vida mejor y a los esfuerzos para combatir el cambio climático.
Deyu Li, Profesor de Ingeniería Mecánica, Universidad de Vanderbilt
Según Caldwell, muchas aplicaciones de la investigación en nanofotónica infrarroja se centran en los polaritones de fonones.
Me emocionó ver que también pueden proporcionar un nuevo canal de disipación de calor que abre áreas adicionales de efectividad, como el enfriamiento ultrarrápido en dispositivos electrónicos de alta frecuencia y alta potencia.
Josh Caldwell, profesor de ingeniería mecánica, Universidad de Vanderbilt
Referencia de la revista:
Pan, Z., et al. (2023) Notable conducción de calor mediada por polaritones de fonones sin equilibrio. Naturaleza. doi:10.1038/s41586-023-06598-0
Fuente: https://www.vanderbilt.edu/
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