摘要：想象一下，无论运行多少应用程序，手机都不会发热。想象一下，未来超级计算机能耗更低，电动汽车充电更快，救生医疗设备温度更低，使用寿命更长。

想象一下，无论运行多少应用程序，手机都不会发热。想象一下，未来超级计算机能耗更低，电动汽车充电更快，救生医疗设备温度更低，使用寿命更长。

在《自然材料》杂志发表的一项研究中，弗吉尼亚大学的一组工程师及其合作者揭示了一种全新的、比以往更快的导热方法。他们利用一种名为六方氮化硼 (hBN) 的特殊晶体，找到了一种像光束一样传导热量的方法，从而避开了导致电子产品过热的常见瓶颈。

“我们正在重新思考如何处理热量，”弗吉尼亚大学机械与航空航天工程教授、惠特尼·斯通工程学教授帕特里克·霍普金斯说道。“我们不是让热量慢慢流失，而是引导它。”

过热问题及新解决方案

从智能手机到数据中心，每一项现代科技产品都在应对同一个难题：热量积聚。设备在工作时会产生热量，如果冷却速度不够快，就会运行缓慢、效率降低甚至损坏。目前，冷却系统依赖于金属散热器、风扇和液体冷却，但这些方法占用空间并消耗额外的电力。

这项新研究提供了一种颠覆性的替代方案。研究团队不再依赖缓慢移动的热振动——声子，而是使用了双曲声子极化子（HPhPs）——一种能够以极快速度传递热量的特殊波。

工作原理

通常情况下，电子设备中的热量像池塘里的涟漪一样扩散——向外消散，但沿途会损失能量。相比之下，该团队的方法将热量转化为紧密通道的波，可以高效地长距离传播，更像是一列高速列车在轨道上疾驰。

研究人员通过加热位于六方氮化硼（hBN）上的微小金垫实现了这一目标。热量并非只是缓慢地扩散，而是激发了六方氮化硼的独特性质，将能量转化为快速移动的极化子波，瞬间将热量带离金和六方氮化硼之间的界面。

“这种方法速度快得令人难以置信，”该研究的第一作者、弗吉尼亚大学机械与航空航天工程博士生威尔·哈金斯（Will Hutchins）说道。“我们看到热量以一种此前认为在固体材料中不可能实现的方式移动。这是一种在纳米尺度上控制温度的全新方法。”

这一发现可能会彻底改变高性能电子设备的冷却方式，使设备速度更快、功能更强大，而且不会过热。

虽然这一过程尚属新事物，但其影响可能是巨大的：

更快、更高效的智能手机和笔记本电脑——不会过热的设备可以运行得更快，而不会耗尽电池寿命。

更好的电动汽车——保持冷却的电池充电更快，使用寿命更长。

更强大的人工智能和数据中心——云计算和人工智能工具可以在消耗更少能源的同时更加卖力地工作。

先进的医疗技术——更精确、更持久的植入物和成像设备。

霍普金斯说：“这一发现可能会改变我们设计从处理器到航天器的一切事物的方式。”

那些又热又慢又耗电的设备或许已经过时了。有了这项新突破，科技的未来将变得更加酷炫。

来源：小桃说科技