科学家发现硅同位素纳米线可降低芯片的温度

众所周知，电子设备一旦处于运行状态，必然会产生热量，任其堆积，温度过高将影响到电子设备的性能，如手机发烫、电脑散热等。而这也是缩小电子设备的主要难题之一，但或许这个难题即将被打破。
近日，科学家发现由某种硅的同位素制成的纳米线比普通硅的导热性能好150%，有望大幅降低计算机芯片的温度。随着科技迭代更新，冷却技术得到阶段提升，但随着电子设备尺寸越来越小，有效散热也变得越来越难。

科学家在研究中发现“硅-28（Si-28）”的特殊硅同位素，同位素是一种含有不同数量中子的特定元素的原子，目前约有92%的硅以“硅-28”形式存在，5%以“硅-29”形式存在，剩余的3%以“硅-30”形式存在。
一般来说，在计算机芯片中，这些同位素具有相同的电子功能，但研究中发现Si-29 和 Si-30 的“杂质”会中断热量的流动。
在以往研究中，科学家发现用纯Si-28制成的散装元件可将热传导提高10%，然而当时仍未得到重视，直到现在，科学家利用由纯Si-28制成的的纳米线测试其导热效果。
据了解，研究小组将宽度仅为90纳米的Si-28纳米线置于两个微加热器垫之间，并对其中一个施加电流，以便产生的热量通过纳米线流向另一个。
原本科学家的预期结果是20%作用，但令人惊讶的是，实验结果证实，由纯Si-28制成的纳米线性能上比天然硅纳米线高150%。在实验过程中，由纯Si-28制成的纳米线外层形成一层二氧化硅，有效地抚平了通常粗糙的表面，使其散射热量，加上没有其他同位素的缺陷，使得热量得以顺利通过纳米线的核心。
当然由于成本和技术限制，现阶段无法大规模应用纯Si-28制成的纳米线，但未来可期。