最新研究：新型晶体冷却技术有望终结设备的过热问题

目前，计算机通常依靠散热器、风扇和液体冷却系统来防止处理器和其他组件温度过高。然而，这些散热方式不仅占用设备内部的宝贵空间，还会消耗额外的电力。以笔记本电脑为例，当设备内部温度过高时，处理器的时钟速度会被降低，以防止过热和内部组件损坏，这被称为“降频”。这种现象不仅会导致设备性能下降，还可能缩短其使用寿命。

不过，美国弗吉尼亚大学工程与应用科学学院的一项新研究可能为这一问题提供了解决方案。研究人员发现，一种名为六方氮化硼（hBN）的晶体材料能够以一种全新的方式快速传导热量。在大多数材料中，热量是由原子振动（声子）传递的，这些声子相互碰撞并以随机、逐步的方式传递能量，导致热量传递速度较慢。而在六方氮化硼中，存在一种特殊的机制，称为双曲声子极化激元（HPhP）模式。这种模式结合了晶体内的特殊振动和类似光的电磁波成分，能够以更快的速度传导热量。

研究人员通过在六方氮化硼基底上放置一个金垫并加热，激发了hBN的HPhP模式，实现了热量从金垫与hBN界面的快速传导。实验表明，当涉及HPhP时，界面处的热传导效率比传统方式高出10到100倍。

该研究的作者威尔·哈钦斯（Will Hutchins）表示：“这种方法非常快速。我们看到了固体材料中从未被想到的热量传递方式。这是一种全新的纳米尺度温度控制方法。” 这一发现不仅适用于六方氮化硼，还可能扩展到其他材料组合，为各种电子组件的冷却系统开辟新途径。这意味着未来可能会出现更强大的人工智能驱动计算机和数据中心、更耐用的医疗设备，以及更少因过热而降频的笔记本电脑