די לעצטע אַנטוויקלונג דערגרייכונגען פון טערמאָעלעקטרישע קאָאָלינג מאָדולן

די לעצטע אַנטוויקלונג דערגרייכונגען פון טערמאָעלעקטרישע קאָאָלינג מאָדולן

I. דורכברוך פאָרשונג אויף מאַטעריאַלן און פאָרשטעלונג לימיטן

1. די פארטיפֿונג פֿון דעם באַגריף פֿון "פֿאָנאָן גלאָז – עלעקטראָנישער קריסטאַל": •

לעצטע דערגרייכונג: פארשער האבן פארשנעלערט דעם סקרינינג פראצעס פאר מעגלעכע מאטעריאלן מיט גאר נידעריגע גיטער טערמישע קאנדוקטיוויטעט און הויכע זיבעק קאעפיציענט דורך הויך-דורכפיר קאמפיוטינג און מאשין לערנען. למשל, זיי האבן אנטדעקט זיינטל פאזע פארבינדונגען (ווי YbCd2Sb2) מיט קאמפליצירטע קריסטאל סטרוקטורן און שטעג-פארמיגע פארבינדונגען, וועמענס ZT ווערטן זענען העכער ווי די פון טראדיציאנעלן Bi2Te3 אין ספעציפישע טעמפעראטור ראיאנען. •

"ענטראָפּי אינזשעניריע" סטראַטעגיע: אײַנפֿירן קאָמפּאָזיציאָנעלע אומאָרדענונג אין הויך-ענטראָפּי אַלויז אָדער מולטי-קאָמפּאָנענט האַרט לייזונגען, וואָס שטאַרק צעשפּרייטן פאָנאָנען צו באַדײַטנדיק רעדוצירן טערמישע קאַנדאַקטיוויטי אָן ערנסט קאָמפּראָמיסירן עלעקטרישע אייגנשאַפֿטן, איז געוואָרן אַן עפֿעקטיווער נײַער צוגאַנג צו פֿאַרבעסערן די טערמאָעלעקטרישע פֿיגור פֿון ווערט.

2. גרענעץ פארשריטן אין נידעריק-דימענסיאָנעלע און נאַנאָסטרוקטורן:

צוויי-דימענסיאָנאַלע טערמאָעלעקטרישע מאַטעריאַלן: שטודיעס אויף איין-שיכטיקע/מאָנאָשיכטיקע SnSe, MoS₂, אאז"וו, האָבן געוויזן אַז זייער קוואַנטום קאַנפיינמאַנט ווירקונג און ייבערפלאַך שטאַטן קענען פירן צו גאָר הויכע מאַכט פאַקטאָרן און גאָר נידעריקע טערמישע קאַנדאַקטיוויטי, וואָס גיט די מעגלעכקייט פֿאַר דער פאַבריקאַציע פון ​​​​ולטראַ-דין, פלעקסאַבאַל מיקראָ-TECs. מיקראָ טערמאָעלעקטרישע קילינג מאָדולן, מיקראָ פּעלטיער קולערס (מיקראָ פּעלטיער עלעמענטן).

נאַנאָמעטער-וואָג צובינד אינזשעניריע: פּינקטלעך קאָנטראָלירן מיקראָסטרוקטורן ווי קערל גרענעצן, דיסלאָקאַציעס, און נאַנאָ-פאַסע פּרעסיפּיטאַטן, ווי "פאָנאָן פילטערס", סעלעקטיוולי צעשפּרייטן טערמישע טרעגער (פאָנאָנען) בשעת זיי לאָזן עלעקטראָנען דורכגיין גלאַט, דערמיט ברייקינג די טראַדיציאָנעלע קאַפּלינג באַציִונג פון טערמאָעלעקטרישע פּאַראַמעטערס (קאַנדאַקטיוויטי, זיבעק קאָעפיציענט, טערמישע קאַנדאַקטיוויטי).

II. אויספאָרשונג פון נייע קיל-מעכאניזמען און דעווייסעס

1. אויף-באזירט טערמאָעלעקטרישע קילונג:

דאָס איז אַ רעוואָלוציאָנערע נייע ריכטונג. דורך נוצן די מיגראַציע און פאַזע טראַנספאָרמאַציע (אַזאַ ווי עלעקטראָליז און סאַלידיפיקאַציע) פון יאָנען (אַנשטאָט עלעקטראָנען/לעכער) אונטער אַן עלעקטרישן פעלד צו דערגרייכן עפעקטיוו היץ אַבזאָרפּציע. די לעצטע פאָרשונג ווייזט אַז געוויסע יאָנישע געלס אָדער פליסיק עלעקטראָליטעס קענען דזשענערירן פיל גרעסערע טעמפּעראַטור דיפעראַנסיז ווי טראַדיציאָנעלע TECs, פּעלטיער מאָדולן, TEC מאָדולן, טערמאָעלעקטרישע קולערס, ביי נידעריקע וואָולטאַזשעס, עפֿנט זיך אַ גאָר נייעם וועג פֿאַר דער אַנטוויקלונג פון פלעקסיבלע, שטילע און העכסט עפעקטיווע נעקסט-דור קיל טעקנאַלאַדזשיז.

2. פרואוון צו מיניאטוריזירן קילקייט מיט עלעקטרישע קארטלעך און דרוק קארטלעך: •

כאָטש נישט אַ פאָרעם פון טערמאָעלעקטרישן ווירקונג, ווי אַ קאָנקורירנדיקע טעכנאָלאָגיע פֿאַר האַרט-שטאַט קילונג, קענען די מאַטעריאַלן (אַזאַ ווי פּאָלימערן און קעראַמיק) ווייַזן באַטייטיק טעמפּעראַטור ווערייישאַנז אונטער עלעקטרישע פעלדער אָדער דרוק. די לעצטע פאָרשונג פּרוּווט צו מיניאַטוריזירן און אַרריירן די עלעקטראָקאַלאָרישע/דרוק-קאַלאָרישע מאַטעריאַלן, און דורכפירן אַ פּרינציפּ-באַזירט פאַרגלייַך און קאָנקורענץ מיט TEC, פּעלטיער מאָדול, טערמאָעלעקטריש קילונג מאָדול, פּעלטיער מיטל צו ויספאָרשן גאָר נידעריק-מאַכט מיקראָ-קילונג סאַלושאַנז.

III. גרענעצן פון סיסטעם אינטעגראציע און אַפּליקאַציע כידעש

1. אויף-טשיפּ אינטעגראַציע פֿאַר "טשיפּ-לעוועל" היץ דיסיפּיישאַן:

די לעצטע פאָרשונג פאָקוסירט אויף ינטאַגרייטינג מיקראָ TECמיקראָ טערמאָעלעקטריש מאָדול， (טערמאָעלעקטרישע קיל-מאָדול), פּעלטיער עלעמענטן, און סיליקאָן-באַזירטע טשיפּס מאָנאָליטיש (אין איין טשיפּ). ניצנדיק MEMS (מיקראָ-עלעקטראָ-מעכאַנישע סיסטעמען) טעכנאָלאָגיע, ווערן מיקראָ-וואָג טערמאָעלעקטרישע קאָלום אַררעיס גלייך פאַבריצירט אויף דער הינטערשטער זייט פון דעם טשיפּ צו צושטעלן "פּונקט-צו-פּונקט" רעאַל-צייט אַקטיווע קילונג פֿאַר לאָקאַלע האָטספּאָטס פון CPUs/GPUs, וואָס ווערט ערוואַרטעט צו דורכברעכן דעם טערמישן באָטטלענק אונטער דער וואָן נוימאַן אַרכיטעקטור. דאָס ווערט באַטראַכט ווי איינע פון ​​די לעצט לייזונגען צו דעם "היץ-וואַנט" פּראָבלעם פון צוקונפֿטיקע קאָמפּיוטינג-מאַכט טשיפּס.

2. זעלבסט-געטריבענע טערמישע פאַרוואַלטונג פֿאַר טראָגבאַרע און פלעקסיבלע עלעקטראָניק:

קאָמבינירן די צווייפאַכיקע פֿונקציעס פֿון טערמאָעלעקטרישער מאַכט דזשענעריישאַן און קילן. די לעצטע דערגרייכונגען אַרייַננעמען די אַנטוויקלונג פֿון אויסציעבארע און הויך-שטאַרקייט פֿלעקסיבלע טערמאָעלעקטרישע פֿאַזערס. די קענען ניט בלויז דזשענערירן עלעקטריע פֿאַר טראָגבאַרע דעוויסעס דורך נוצן טעמפּעראַטור אונטערשיידן., אָבער אויך דערגרייכן לאָקאַלע קילונג (אַזאַ ווי קילן ספּעציעלע אַרבעט מונדירן) דורך פאַרקערט קראַנטדערגרייכן אינטעגרירטע ענערגיע און טערמישע פאַרוואַלטונג.

3. פּינקטלעכע טעמפּעראַטור קאָנטראָל אין קוואַנטום טעכנאָלאָגיע און ביאָסענסינג:

אין שניידנדיקע פעלדער ווי קוואנטום ביטן און הויך-סענסיטיוויטי סענסארן, איז אולטרא-גענויע טעמפעראטור קאנטראל אויפן mK (מיליקעלווין) לעוועל עסענציעל. די לעצטע פארשונג פאקוסירט אויף מולטי-סטעידזש TEC, מולטי-סטעידזש פּעלטיער מאדול (טערמאעלעקטרישע קיל-מאדול) סיסטעמען מיט גאר הויכער פּינטלעכקייט (±0.001°C) און אויספארשט די נוצ פון TEC מאדול, פּעלטיער דעווייס, פּעלטיער קולער, פאר אקטיווע ראַש קאַנסאַליישאַן, מיטן ציל צו שאַפֿן אַן אולטרא-סטאַבילע טערמישע סביבה פֿאַר קוואנטום קאָמפּיוטינג פּלאַטפאָרמעס און איין-מאָלעקול דעטעקציע דעווייסעס.

IV. כידעש אין סימולאציע און אָפּטימיזאַציע טעכנאָלאָגיעס

קינסטלעכע אינטעליגענץ-געטריבענע דיזיין: ניצן קינסטלעכע אינטעליגענץ (אַזאַ ווי דזשענעראַטיווע אַדווערסאַריאַל נעטוואָרקס, ריינפאָרסמאַנט לערנען) פֿאַר "מאַטעריאַל-סטרוקטור-פאָרשטעלונג" פאַרקערט דיזיין, פאָרויסזאָגן די אָפּטימאַלע מולטי-שיכטיק, סעגמענטירט מאַטעריאַל זאַץ און מיטל דזשיאַמעטרי צו דערגרייכן די מאַקסימום קאָאָלינג קאָואַפישאַנט אין אַ ברייט טעמפּעראַטור קייט, באַדייטנד פאַרקירצן די פאָרשונג און אַנטוויקלונג ציקל.

קיצור:

די לעצטע פאָרשונג דערגרייכונגען פון פּעלטיער עלעמענט, טערמאָעלעקטריש קיל מאָדול (TEC מאָדול) גייען פון "פאַרבעסערונג" צו "טראַנספאָרמאַציע". די הויפּט פֿעיִקייטן זענען ווי גייט: •

מאַטעריאַל לעוועל: פֿון מאַסן דאָפּינג ביז אַטאָמישע-לעוועל אינטערפֿייסן און ענטראָפּיע אינזשעניריע קאָנטראָל. •

אויף דעם פונדאַמענטאַלן לעוועל: פון זיך פֿאַרלאָזן אויף עלעקטראָנען ביזן אויספֿאָרשן נײַע אָפּצאָל־טראָגער ווי יאָנען און פּאָלאַראָנען.

אינטעגראַציע לעוועל: פֿון דיסקרעטע קאָמפּאָנענטן ביז טיפֿע אינטעגראַציע מיט טשיפּס, שטאָף און ביאָלאָגישע דעוויסעס.

ציל לעוועל: אריבערגיין פון מאקרא-לעוועל קילן צו אדרעסירן די טערמישע פארוואלטונג שוועריקייטן פון שניידנדיקע טעכנאָלאָגיעס ווי קוואַנטום קאַמפּיוטינג און אינטעגרירטע אָפּטאָעלעקטראָניק.

די פארשריטן ווײַזן אָן אַז צוקונפֿטיקע טערמאָעלעקטרישע קיל־טעקנאַלאַדזשיז וועלן זײַן מער עפֿעקטיוו, מיניאַטוריזירט, אינטעליגענט און טיף אינטעגרירט אין דעם קערן פֿון דער קומענדיקער־דור אינפֿאָרמאַציע־טעכנאָלאָגיע, ביאָטעכנאָלאָגיע און ענערגיע־סיסטעמען.