Transistor auto-raffreddanti? Con il grafene è possibile

Transistor auto-raffreddanti? Con il grafene è possibile

Un gruppo di ricercatori scopre un particolare effetto termoelettrico che consente ai transistor in grafene di raffreddarsi durante la normale attività

di pubblicata il , alle 09:40 nel canale Scienza e tecnologia
 

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16 Commenti
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ercole6908 Aprile 2011, 11:47 #11
Originariamente inviato da: Chelidon
Perché scusa una cella Peltier secondo te viola la termodinamica e fa "sparire il calore"?
Se si crea un gradiente termico e quindi ottieni il raffreddamento di una zona a spese di un'altra, non vuol dire che dell'energia sparisca magicamente, ma semplicemente che c'è un fenomeno di trasporto del calore, niente di trascendentale.


No non lo viola, infatti nelle celle di peltier l'energia generata dal gradiente termico è ben inferiore a quella del gradiente stesso (efficienza del 10-15% se non ricordo male). E se usata per raffreddare consuma molta più energia di quella sottratta al lato freddo, infatti il "lato caldo" si scalda maggiormente di quanto si raffreddi quello freddo. In questo caso invece dicono proprio il contrario, cioè che riescono a sottrarre un energia maggiore di quella che somministrano e che questa energia non va da nessuna parte, visto che non si genera moto e non si genera calore.
+Benito+08 Aprile 2011, 12:23 #12
In che senso non va da nessun parte?
ercole6908 Aprile 2011, 14:30 #13
Originariamente inviato da: +Benito+
In che senso non va da nessun parte?


Se io somministro 100W ad un transistor questi ne trasforma il 100% in calore, non avendo parti in movimento; in conseguenza di questo aumenterà la sua temperatura fno a fondersi. Attaccandoci dei dissipatori (fosse anche solo il contenitore) parte di questa energia viene ceduta all'ambiente che si riscalda a sua volta (ma viste le differenze di massa in gioco questo riscaldamento è trascurabile), e io riesco a far funzionare il transistor a temperature accettabili.
Nel caso in oggetto, così com'è stato scritto, pare che somministrando 100W ad un circuito questo ne trasformi meno di 100 in calore, perchè una parte, attraverso un fenomeno fisico, sottrae calore alla giunzione ma lo fa senza scaldarsi a sua volta. Quindi siccome la fisica ha poche ed immutabili leggi e una di questa dice che l'energia è una costante, nel primo caso funziona (do 100, 50 scaldano il transistor e 50 li cedo all'ambiente) nel secondo no: do 100 e ottengo 90. Gli altri 10 dove vanno?
E' molto probabile che l'articolo sia incompleto in quanto è fisicamente possibile che la giunzione a grafene induca un processo di raffreddamento localizzato che però inevitabilemente porterà a scaldare un area circostante: alla fine il totale deve sempre fare 100.
the_joe08 Aprile 2011, 14:37 #14
Originariamente inviato da: ercole69
Se io somministro 100W ad un transistor questi ne trasforma il 100% in calore, non avendo parti in movimento; in conseguenza di questo aumenterà la sua temperatura fno a fondersi. Attaccandoci dei dissipatori (fosse anche solo il contenitore) parte di questa energia viene ceduta all'ambiente che si riscalda a sua volta (ma viste le differenze di massa in gioco questo riscaldamento è trascurabile), e io riesco a far funzionare il transistor a temperature accettabili.
Nel caso in oggetto, così com'è stato scritto, pare che somministrando 100W ad un circuito questo ne trasformi meno di 100 in calore, perchè una parte, attraverso un fenomeno fisico, sottrae calore alla giunzione ma lo fa senza scaldarsi a sua volta. Quindi siccome la fisica ha poche ed immutabili leggi e una di questa dice che l'energia è una costante, nel primo caso funziona (do 100, 50 scaldano il transistor e 50 li cedo all'ambiente) nel secondo no: do 100 e ottengo 90. Gli altri 10 dove vanno?
E' molto probabile che l'articolo sia incompleto in quanto è fisicamente possibile che la giunzione a grafene induca un processo di raffreddamento localizzato che però inevitabilemente porterà a scaldare un area circostante: alla fine il totale deve sempre fare 100.


Appunto, nell'articolo si dice che in alcune zone dei processori costruiti in grafene si può osservare il fenomeno di "raffreddamento" e siccome il totale deve dare sempre 100, ci saranno zone che si riscaldano di più, resta da vedere se questo fenomeno può essere pilotato e quindi fare in modo da far coincidere le zone più calde con la parte esterna del processore in modo da poter essere raffreddata più facilmente, mentre la parte interna resta più fresca proprio grazie a questo fenomeno.......magari così si potranno raggiungere frequenze di funzionamento più alte.
ercole6908 Aprile 2011, 14:58 #15
Originariamente inviato da: the_joe
Appunto, nell'articolo si dice che in alcune zone dei processori costruiti in grafene si può osservare il fenomeno di "raffreddamento" e siccome il totale deve dare sempre 100, ci saranno zone che si riscaldano di più, resta da vedere se questo fenomeno può essere pilotato e quindi fare in modo da far coincidere le zone più calde con la parte esterna del processore in modo da poter essere raffreddata più facilmente, mentre la parte interna resta più fresca proprio grazie a questo fenomeno.......magari così si potranno raggiungere frequenze di funzionamento più alte.


L'articolo parla di transitor non di processori. E se in un processore con milioni di transistor sposto il calore anche di un micrometro dalla giunzione (la dimensione del gate di un transistor da CPU e dell'ordine di qualche decina di nanometro) non ottengo particolari vantaggi.
I limiti sono altrove: a oggi con transistor silicio-germanio sono già arrivati a 500GHz di frequenza (100 volte quella di una CPU veloce).
the_joe08 Aprile 2011, 15:01 #16
Originariamente inviato da: ercole69
L'articolo parla di transitor non di processori. E se in un processore con milioni di transistor sposto il calore anche di un micrometro dalla giunzione (la dimensione del gate di un transistor da CPU e dell'ordine di qualche decina di nanometro) non ottengo particolari vantaggi.
I limiti sono altrove: a oggi con transistor silicio-germanio sono già arrivati a 500GHz di frequenza (100 volte quella di una CPU veloce).


Hai ragione, avevo letto l'articolo all'uscita e ho fatto confusione, allora spostare il calore di qualche micron non può avere nessuno sviluppo nella pratica.

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