Texasin Dallasin yliopiston ja Kalifornian yliopiston Samueli School Of Engineeringin tutkijat ovat kehittäneet uuden puolijohdemateriaalin, joka vetää lämpöä pois sirujen kuumista pisteistä paljon nopeammin kuin nykyiset materiaalit. Kyseessä on virheetön booriarseeni, joka on tehokkaampi hukkalämmön siirrossa ja hävittämisessä kuin mikään muu tunnettu puolijohde tai metalli.
Tämä voisi mahdollisesti mullistaa tietokoneiden prosessoreiden ja muun elektroniikan kuten ledien tehokkaamman lämpösuunnittelun. Työ on UCLA:n Yongjie Hun ja hänen opiskelijoidensa useiden vuosien tutkimusten huipentuma, ja se sisälsi materiaalien suunnittelun ja valmistuksen, ennustavan mallintamisen ja lämpötilan tarkan mittauksen.
UCLA:n toteuttaman boorin ja arseenin yhdistelmän ennätyskorkea lämmönjohtavuus (1300 W/mK) on yli kolme kertaa parempi kuin tällä hetkellä käytetyillä materiaaleilla, kuten piikarbidilla ja kuparilla.
Myös Texas Dallasin yliopiston tutkijat ja heidän Illinoisin Urbana-Champaignin ja Houstonin yliopistojen yhteistyökumppanit ovat luoneet erittäin korkean lämmönjohtavuuden omaavaa booriarseenia. Mittauksissaan he saivat lämpöjohtavuuden arvoiksi noin 1000 wattia metri-kelviniä kohden. Vastaavia arvoja löytyy nykyään lähinnä vain timantista. Esimerkiksi piin vastaava arvo on 150 wattia metriä ja kelviniä kohti.
Tutkijoiden mukaan booriarseenikiteiden ainutlaatuiset piirteet kuten boori- ja arseeniatomien välinen massojen ero edistävät fononien kykyä kulkea tehokkaammin pois kiteistä. Vaikka arseeni itsessään voi olla myrkyllistä ihmisille, yhdisteeseen liittyneenä se muuttuu erittäin stabiiliksi ja myrkyttömäksi.
Materiaalin puolijohdeominaisuudet ovat hyvin vertailukelpoisia piin kanssa, joten siksi olisi ihanteellista sisällyttää booriarseenia puolijohderakenteisiin, toteaa UT Dallasin apulaisprofessori Bing Lv.
Myös UCLA:n Hu toteaa, että materiaalilla on erinomainen mahdollisuus integroitua nykyisiin valmistusprosesseihin sen puolijohdeominaisuuksien vuoksi. Se voisi korvata nykyiset puolijohdemateriaalit tietokoneille ja mullistaa elektroniikkateollisuutta.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 7.8.2018
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
