Створено транзистор для керування теплом

Дослідники з Каліфорнійського університету розробили перший у світі польовий транзистор, який керує не електричним струмом, а передачею тепла. Швидкість перемикання унікального приладу сягає 1 МГц. Він може швидко, дозовано і навіть зі збільшенням потужності передавати тепло по ланцюгу, що відкриває цілий спектр нових програм для терморегуляції в електроніці й не тільки.

Звичайному польовому транзистору цього року виповниться 76 років (це відбудеться 16 грудня). Ці прилади керують провідністю напівпровідникового каналу за допомогою електромагнітного поля, дозуючи проходження потоку електронів від початку до стоку. Термотранзистор працює за тим же принципом, але лише за допомогою електромагнітного поля він регулює теплопровідність каналу.

За словами вчених, прототип показав здатність швидко і точно перемикати теплопровідність каналу, керуючи тепловим опором на межі розділу кількох матеріалів каналу. Прилад показав здатність змінювати тепловий опір до 1300%. Інакше кажучи, він може не лише включати та вимикати тепловий потік від джерела, але також значно його посилювати.

Запропоновані термотранзистори повністю твердотільні, що дозволить випускати їх в одному технологічному процесі зі звичайними мікросхемами. У складі чіпів вони будуть з граничною точністю і швидкістю регулювати тепловий відвід від потрібних ділянок кристала, тоді як звичайні засоби відведення тепла мають велику інерцію і погано піддаються регулюванню.

Нарешті, ті фундаментальні основи фізики, які допомогли розробити термотранзистор, послужать поштовхом до розуміння механізмів перенесення тепла живими клітинами і, зрештою, дадуть змогу вченим розібратися з терморегуляцією тіла людини, процеси якої науці остаточно ще зрозумілі.