Juotosaineilla on suuri merkitys elektroniikan liitoksissa myös lämmönsiirron tuottajana. Tavanomaiset juotokset ovat saavuttaneet rajansa kyvyssään johtaa lämpöä tehokkaasti pitkän käyttöiän ajan, jolloin lämpöhäviö on rajoittava tekijä tietotekniikan ja elektroniikan edelleen kehittämiselle. Apua ongelmaan voi tuoda uusi superjuote.
Superjuote on lämpörajapintamateriaali (TIM), jonka on kehittänyt Carnegie Mellonin mekaanisen tekniikan apulaisprofessori Sheng Shen yhteistyössä National Renewable Energy Laboratoryn tutkijoiden kanssa. Kyseessä on materiaali, joka pystyy täyttämään saman roolin kuin tavanomaiset juotteet, mutta kaksinkertaisella lämmönjohtokyvyllä kuin nykyiset huipputekniset lämpörajapintamateriaalit.
Shenin läpimurron salaisuus on kupari-tina -nanolankoihin perustuva rakenne. Heikkenevä joustavuus on usein perinteisten juotosten heikkous, koska ne haurastuvat toistuvassa käytössä, mikä heikentää niiden kykyä johtaa lämpöä ajan myötä. Shenin mukaan superjuotteen joustavuus on kahdesta kolmeen kertaluokkaa parempi kuin näillä aineilla yleensä.
Vaikka Shen on erittäin tyytyväinen superjuotteensa tuloksiin, hänen seuraavat tavoite on versio superjuotteesta, joka voi säilyttää lämmönjohtavuutensa toimimalla sähköisenä eristeenä.
Japanilaisen National Institute for Materials Sciencen (NIMS) tutkimusryhmä on puolestaan ensimmäistä kertaa yhdistänyt harvinaisten maametallien oksidien suprajohtavat johdot käyttämällä suprajohtavaa juotetta ja syöttämällä virtaa liitoksen kautta ylläpitämään suprajohtavuutta.
Vaikka suprajohtava juotosliitostekniikkaa on olemassa lähes kaikille käytännöllisille suprajohtaville johtimille, harvinaisten maametallioksidien suprajohtavien johtojen juotettua suprajohtavaa liitosta ei ole aiemmin todettu.
Uusi tekniikka voi nopeuttaa voimakkaiden sähkömagneettien kehitystä käyttämällä suprajohtavia lankoja, joilla on erinomaiset suprajohtavat ominaisuudet erittäin korkeissa magneettikentissä. Tämä voisi elvyttää NMR-markkinoita, koska sen avulla voidaan saada korkean erotuskyvyn ydinmagneettisen resonanssin (NMR) laitteita toimimaan jatkuvan sähkövirran moodissa.
Liitosjohtojen johtavuus menettämättä suprajohtavuutta yhdistettävien välillä mahdollistaa sähkövirran ylläpitämisen lähes jatkuvasti ilman ulkoista virtalähdettä, mikä vähentää energiankulutusta käytön aikana ja ratkaisee ulkoisen virtalähteen käyttöön liittyviä kohinaongelmia.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 21.8.2018
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.
