2018年8月21日
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电脑温度过高不再自动关机 南大研发出不怕热电子元件

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龙虎网讯 (记者 陶禹歌)在电脑上打游戏激战正酣时,电脑却因温度过高瞬间自动关机,这样的倒霉事相信不少人都曾经遇到过。不过,这样的苦恼未来有望成为历史。日前,南京大学的缪峰教授带领他的团队研发了一种“不怕热”的电子元件,相关研究结果也在《自然•电子学》杂志上得到了发表。除了让我们在电脑游戏的争锋中不会莫名“退出战场”外,这一研究成果还将有望在航空航天、石油采矿等多个领域发挥巨大作用。

项目带头人缪峰博士

“电脑或手机温度过高出现自动关机的现象,主要是因为这些电子产品温度高到一定程度后,相关电子元件的工作机制就不再适用,电器便在这些‘怕热’的电子元件的影响下关机。”根据该研究团队的领头人缪峰教授介绍,除了我们平时常用的电脑手机之外,不少特殊产业的设备也面临着同样的电子元件怕热的问题。像人们在生活中会在笔记本电脑下加装散热器一样,不少重型设备为了解决这一问题,也会采用加装散热制冷设备的方式来进行降温。但是,这一方法会增加相关的能耗和成本,并对设备稳定性产生影响。不过,缪峰教授此次研发的被称为“忆阻器”的电子元件,却通过材料结构上的重大革新,让这一难题有望得到解决。

新型材料结构的显微图像

“这种‘忆阻器’的材料结构,简单说来就是一种原子尺度的‘三明治’。”缪峰告诉记者,在这种结构中,他带领团队选用了两种二维原子晶体材料——具有较好热稳定性的石墨烯,以及硫氧化钼分别作为忆阻器的电极材料和介质层,制备了三明治结构的范德华异质结。由于纳米尺寸电子元件对材料和界面精度要求非常高,任何内部结构的不平或杂质,都将影响器件性能,缪峰和他的团队经过两年的攻坚,在确保了器件具有原子级的精度和平整度后,相关的电子元件终于发挥出了极好的性能,即便是在高达340℃的高温下也能稳定工作,这相较于民用电子元件最高85℃,军用电子元件最高125℃的极限,无疑有了大幅提升。

项目研究团队成员合影

除了相关研究成果在《自然•电子学》杂志上发表外,目前该技术已经递交了国内专利,美国专利也进行了申请。缪峰透露,未来在二维材料大尺度合成,以及高密度阵列器件制备等方面取得突破后,该技术将有希望能够得到实际应用,并将在航空航天、石油钻井、引擎控制电路等多个行业发挥巨大作用。