เป็นเวลากว่าศตวรรษที่เราเชื่อกันว่า ทองแดงและ เงิน คือสุดยอดแห่งการนำความร้อน แต่ความเชื่อนั้นกำลังจะถูกล้มล้าง เมื่อวิศวกรจาก UCLA ได้ค้นพบโลหะชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพเหนือชั้นกว่าถึง 3 เท่า
ทีมนักวิจัยนำโดย Yongjie Hu จาก UCLA Samueli School of Engineering ได้เปิดตัวโลหะสังเคราะห์ชนิดใหม่ที่ชื่อว่า Theta-phase tantalum nitride
จากการทดสอบระบุว่า โลหะชนิดนี้คือวัสดุที่นำความร้อนได้ดีที่สุดเท่าที่เคยมีการวัดมา โดยมีค่าการนำความร้อนสูงถึง 1,100 วัตต์ต่อเมตร-เคลวิน (W/mK) เมื่อเทียบกับเจ้าตลาดอย่างทองแดงที่ทำได้เพียงประมาณ 400 W/mK เท่านั้น เท่ากับว่าวัสดุใหม่นี้นำความร้อนได้ดีกว่าเกือบ 3 เท่าตัว
ทำไมมันถึงเย็นเจี๊ยบได้ขนาดนี้?
ความลับอยู่ที่โครงสร้างระดับอะตอม ทีมวิจัยพบว่าโครงสร้างผลึกหกเหลี่ยม ทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างอิเล็กตรอนและการสั่นสะเทือนของโครงผลึกน้อยมาก
พูดง่ายๆ คือ ในโลหะทั่วไป ความร้อนมักจะเดินทางได้ช้าเพราะเกิดการชนกันของอนุภาคภายในเหมือนรถติด แต่ในโลหะชนิดใหม่นี้ ความร้อนสามารถวิ่งผ่านไปได้ฉลุยแบบไม่มีอะไรมาขวางกั้นเหมือนวิ่งทางด่วน ทำให้ระบายความร้อนได้เร็วอย่างไม่เคยมีมาก่อน
ทางรอดของโลกยุค AI
การค้นพบนี้มาได้ถูกจังหวะพอดี เพราะปัจจุบันชิปประมวลผลความเร็วสูง การ์ดจอ และ ชิป AI กำลังเผชิญปัญหาใหญ่เรื่องความร้อนสะสม ซึ่งฮีตซิงก์ทองแดงแบบเดิมเริ่มจะเอาไม่อยู่ และกลายเป็นคอขวดที่จำกัดความแรงของอุปกรณ์
หากนำวัสดุนี้มาใช้ผลิตเป็นระบบระบายความร้อน เราอาจจะได้เห็นคอมพิวเตอร์ หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีขนาดเล็กลง แต่ทำงานได้แรงขึ้นโดยไม่ร้อนจนโอเวอร์ฮีท ถือเป็นกุญแจดอกสำคัญที่จะปลดล็อกขีดจำกัดของฮาร์ดแวร์ในอนาคต
ที่มา
https://www.techspot.com/news/111037-ucla-engineers-discover-most-heat-conductive-metal-ever.html
