Aby poprawić parametry cieplne nadmiernie rozgrzewających się smartfonów, inżynierowie używają różnych zabiegów technicznych tworząc warstwy izolujące ze szkła, plastiku, a nawet powietrza.
Naukowcy ze Stanford University zaproponowali inne rozwiązanie. Ułożyli w stos, jak kartki papieru, kilka warstw materiału izolacyjnego o grubości kilku atomów i okazało się, że to rozwiązanie zapewnia taką samą izolację jak arkusz szkła o 100 razy większej grubości. Rozwiązanie to pozwoli na produkcję jeszcze bardziej kompaktowych urządzeń elektronicznych.
Zjawisko wydzielania się ciepła podczas przepływu prądu elektrycznego zaobserwowane zostało po raz pierwszy przez Jamesa Joule’a, w 1841 roku. Ilość tego ciepła zależy od oporu przewodnika i natężenia prądu, który przez niego płynie. Strumień elektronów porusza się w przewodniku i zderza się z atomami materiału, przez który przepływa. Każde takie zderzenie powoduje wibrację atomu. Im płynący prąd ma większe natężenie, tym więcej takich zderzeń ma miejsce. W efekcie atomy wibrują jak dzwony. Powstaje kakofonia dźwięków powyżej progu słyszenia. Dźwięki te przechodzą przez materiał generując energię, którą odbieramy jako ciepło. Tak więc, to niesłyszalne dźwięki o wysokiej częstotliwości są odpowiedzialne za ciepło, które odczuwamy.
Naukowcy postanowili zastosować sztuczkę, która powoduje, że w naszych domach jest cicho i ciepło. Odpowiadają za to okna wieloszybowe, w których cienkie warstwy szkła, o różnej grubości, są rozdzielone warstwami powietrza.
- Zaadaptowaliśmy ten pomysł, tworząc izolator, który wykorzystywał kilka warstw atomowo cienkich materiałów zamiast grubej masy szkła - powiedział Sam Vaziri, główny autor artykułu opublikowanego w magazynie Science Advances.
