厚度100纳米的热电冷却器,研发人员笑称“世界最小电冰箱“

根据《scienceblog》消息,由美国加州大学洛杉矶分校物理学教授Chris Regan领导的团队研发厚度仅为100纳米的热电冷却器,并开发一种技术来测量其冷却性能。

最近,在ACS Nano杂志上发表有关研究论文的主要作者Regan说:“我们制造了世界上最小的冰箱“。

需要明确的是,这些微型设备并不是日常意义上的冰箱,其有更大的应用范围。该技术可用于冷却计算机和其他电子设备、调节光纤网络中的温度、为高端望远镜和数码相机降噪。

一种标准的热电设备,由夹在金属化板之间的两种半导体材料制成。

加热时,热电设备一侧变热而另一侧保持凉爽,可以利用这种温差来发电。例如,NASA旅行者号航天器上的科学仪器已经由包裹在发热片周围的热电设备提供了40年的电力。将来,可能会使用类似的设备来帮助从汽车排气中吸收热量,为空调提供动力。

该过程可逆。当向设备施加电流时,一侧变热而另一侧变冷,从而使其可用作冷却器或冰箱。这项技术可能会在将来取代冰箱中的压缩系统。

加州大学洛杉矶分校团队开发的小型冷却器使用了名为碲化铋(bismuth telluride)和碲化锑铋(antimony-bismuth telluride)的半导材料。该团队制成了厚度仅为100纳米的功能性设备,其总有效体积约为1立方微米,肉眼看不到。Regan 表示,“我们打破了世界上最小的热电冷却器的记录,缩小了上万倍。”

前述技术目前还不能产生足够的电力并保持充分冷却状态,因此还无法在更大规模使用,但是据称其冷却速度比传统冰箱快了几百万倍,如果了解热电制冷器在原子和近原子水平上如何工作,就可以规模应用,获得回报。(钉科技根据《scienceblog》消息编译)