Elektronik İzolasyon

Stanford Üniversitesi’nden araştırmacılar tarafından geliştirilen birkaç atom inceliğindeki malzemeler, insanları ve ısıya duyarlı bileşenleri koruyacak. Gelecekteki elektronik aygıtları daha da kompakt hale getirebilmek için gerekli ısı kalkanlarını oluşturacak teknoloji bu olabilir.

Akıllı telefonlar ve dizüstü bilgisayarlar gibi elektronik cihazların yaydığı ısı rahatsız edici olmanın yanında bu aygıtların bozulmasına, hatta lityum pillerin patlamasına dahi sebep olabiliyor. Bu tür sorunları engellemek için mühendisler, mikroişlemciler gibi ısı üreten bileşenlerin aygıtlarımıza zarar vermesini veya kullanıcıları rahatsız etmesini önlemek için genellikle cam, plastik hatta hava katmanlarını yalıtkan olarak kullanırlar.

Araştırmacılar, sıcak noktaların etrafında kâğıt tabakaları gibi istiflenmiş birkaç atom kalınlığındaki malzeme katmanının, 100 kat daha kalın bir cam tabaka ile aynı yalıtımı sağlayabileceğini gösterdiler.

Bu yeni geliştirilen teknolojinin ardında ise elektrik akışının neden olduğu ısının özünde çok yüksek frekanslı ses olarak düşünülmesi yatıyor. Elektrik kablolardan elektron akışı olarak geçerken içinden geçtiği maddenin atomlarına çarparak onları titreştirir. Daha fazla akım daha fazla atomu titreştirerek kulağımızın duyamayacağı frekansta bir ses enerjisi üretir. Biz bu enerjiyi sıcaklık olarak algılarız. Bu durumda evlerdeki ses izolasyonu çözümlerini ısınan elektronik bileşenlerine de uygulayabiliriz.

Araştırmacılar, iki veya daha fazla kat camlı pencereler gibi bir kat grafen ve üç kat farklı malzemelerden oluşan toplam 10 atom kalınlığında bir izolasyon bariyeri oluşturdular. Bu inceliğe rağmen atomik titreşimler her katmandan geçerken enerjilerini kaybederek tekrar tekrar sönümlendiği için bu izolasyon yöntemi oldukça etkili.

Bu yöntemle izolasyon sağlamanın ötesinde bilim insanları, bir gün malzemelerin içindeki titreşim enerjisini şimdi elektrik ve ışığı kontrol ettikleri şekilde kontrol etmeyi umuyor.