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第四百四十三章 芯片的散热问题(1 / 2)

“它可以通过调控声子的传播,实现定向、高速的热量传输,在理论上,它的导热效率,可以超过金刚石!”

“这太不可思议了!”

王淼惊呼:“如果能用上这种材料,芯片的散热问题就迎刃而解了!”

“但‘声子晶体’还处于理论研究阶段,离实际应用还有很长的路要走。”

李教授提醒道:“不过,我们可以借鉴它的一些设计原理,比如周期性结构、声子调控等,对现有材料进行改性,说不定就能取得突破。”

王淼连连点头,如获至宝。

与此同时,李娜走进了化学实验室,拜访了她的博士生导师——著名的材料化学家张教授。

“导师,我想请教您一个问题。”

李娜开门见山:“我们在开发一种芯片,需要在极小的空间内,实现高效的热量传输和耗散,请问,在化学的角度,有什么办法可以实现这一点吗?”

张教授思索了片刻,说道:“在分子水平上,影响热传导的关键,是分子之间的相互作用。

如果我们能够设计出一种特殊的分子结构,让它们形成有序、紧密的排列,就能大大提高材料的导热性能。”

“就像搭积木一样?”

李娜若有所悟。

“对,但这可不是普通的积木。”

张教授笑了笑:“我们需要的,是能够自发形成有序结构的‘智能分子’,它们就像一群听话的‘小工匠’,可以根据我们的设计,自动搭建出理想的分子构型。”

“这听起来有点像……自组装?”

“没错!自组装是化学的一个前沿领域,利用分子间的弱相互作用,我们可以让分子自发形成纳米线、纳米管、纳米片等特殊结构,这些结构,往往具有优异的力学、电学、热学性质。”

“如果能用自组装的方法,构建出一种高导热、高强度、高稳定性的纳米材料……”

李娜的眼睛亮了起来。

“……我们就能彻底革新芯片的散热方式!”

张教授接过她的话茬:“这是一个很有前景的方向,但也充满了挑战,我们需要精准地设计分子结构,控制自组装的过程,优化材料的性能……都需要大量的实验和计算。”

“我愿意尝试!”

李娜斗志昂扬:“有了方向,再难也值得一试!”

几天后,当王淼和李娜回到“朝天龙”项目组,分享他们的“收获”时,张恒激动得热泪盈眶。

“声子晶体””自组装材料”……

这些大胆的构想,还只是雏形,但它们为“朝天龙”的突破,指明了新的方向。

“‘朝天龙’不仅仅是一个芯片,它更是一个梦想。”

张恒动情地说:“是我们对科学的执着,对和平的向往,只要我们肯用心去探索,去创造,就没有什么不可能!”

接下来的日子里,实验室里又恢复了昼夜不息的忙碌。

在物理组,王淼和李教授带领团队,开始了声子晶体的设计和制备。

他们利用第一性原理计算,模拟了无数种晶格结构和组分,寻找最佳的声子传输通道。

他们用分子束外延、原子层沉积等先进技术,一层层“搭建”出纳米级的周期性结构。

他们发明了新的表征方法,跟踪声子在材料中的“旅行轨迹”,揭示其传输和散射的规律……

在化学组,李娜和张教授则带领大家,一头扎进了自组装材料的海洋。

他们精心设计分子的构型和官能团,赋予它们特定的“互锁”能力,他们调控温度、pH值、电场等环境条件,引导分子按照预定的“图纸”组装。

他们开发了新的表征手段,实时监测自组装过程,优化材料的微观形貌和性能……

渐渐地,一些令人振奋的结果,开始在两个团队中显现:

“我们制备出了导热系数高达1000 W/mK的声子晶体薄膜!这几乎是金刚石的两倍!”

“我们的自组装纳米线,强度和碳纳米管不相上下,但导热性提高了一个数量级!”

“在芯片工作的温度下,这些新材料展现出了非凡的散热能力,芯片的工作温度降低了20℃以上!”

……

消息传来,张恒激动得热泪盈眶。

从最初的构想,到一次次的实验和优化,他们攻克了一个又一个难关,推动“朝天龙”向着梦想航行。

在新材料的加持下,第二代“朝天龙”芯片呼之欲出。

张恒迫不及待地来到了测试实验室,亲自查看新芯片的性能表现。

实验室里,一排排崭新的测试设备整齐地列队,闪烁着幽幽的蓝光。

技术人员正在紧张有序地忙碌着:他们将新制备的芯片装入测试板,连接上各种探针和传感器

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