報道，美國馬里蘭大學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)了一種全新的只在納米領(lǐng)域才有的“遙感焦耳熱效應(yīng)”：當(dāng)碳納米管通電時，其附近物體會發(fā)熱，而納米管本身卻仍然是冷的。研究人員指出，理解這種現(xiàn)象有望帶來一種全新的計(jì)算機(jī)處理器制造方法，其能以更快速度運(yùn)行卻不會過熱。
焦耳效應(yīng)已廣為人知，給一根金屬線通電時，其中的自由電子會在原子之間來回反射，使原子振動而發(fā)熱。研究人員想看看給碳納米管通電時的焦耳效應(yīng)。他們利用該校材料科學(xué)與工程系副教授約翰·卡明斯實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的電子熱顯微鏡技術(shù)，繪制出納米電設(shè)備產(chǎn)生熱量的位置，觀察碳納米管的通電效果，看熱量是怎樣沿著碳納米管傳播到金屬接頭上去的。結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)，熱量直接跳到碳納米管下面的氮化硅底片上，將底片加熱了。他們把這種現(xiàn)象稱為“遙感焦耳熱效應(yīng)”。
“這是我們觀察到的一種全新現(xiàn)象，只在納米尺度才有，完全與我們的直覺相悖。”論文第一作者卡莫·巴洛奇說，“碳納米管的電子不斷地從某種東西上反射，這種東西不是它的原子，然后鄰近的氮化硅底片上的原子就振動起來，獲得了熱量。”
這和用微波爐加熱食物并不完全相同。研究人員解釋說，他們只是給納米管通電流，并沒有故意產(chǎn)生微波場，這應(yīng)該會讓碳納米管本身發(fā)熱，而實(shí)際上卻沒有。碳納米管的電子怎樣從遠(yuǎn)處振動了底片材料的原子，其原因尚未明確。他們推測，還有一個“第三方”：電場。卡明斯解釋說：“我們認(rèn)為，碳納米管的電子由于通電而產(chǎn)生了電場，底片原子是直接對這些電場起了反應(yīng)，能量的傳遞是通過中介電場發(fā)生，并非由于碳納米管電子對底片原子的反射。”
將來這種“遙感焦耳熱效應(yīng)”能應(yīng)用于計(jì)算機(jī)技術(shù)。研究人員下一步將確定該效應(yīng)是否為碳納米管所獨(dú)有，如果其他材料也有，那么它們的共性是什么。卡明斯解釋說：“氮化硅能以這種方式從通電碳納米管上吸收能量，我們還想測試其他材料，如半導(dǎo)體和其他絕緣體。真正理解了這種現(xiàn)象的原理，我們就能結(jié)合熱量管理設(shè)計(jì)出新一代的納米電子設(shè)備。” (新華網(wǎng))