В Наньянском технологическом университете (Сингапур) группой ученых было проведено уникальное исследование, в ходе которого для охлаждения сульфида кадмия использовали лазер. Ошеломляющие результаты сводятся к тому, что в скором времени возникнут самоохлаждающиеся компьютерные процессоры, холодильники и кондиционеры, габариты которых будут на порядок меньше нынешних, зато энергетическая эффективность возрастет в несколько десятков раз.
Как известно, сульфид кадмия популярен как добавка или пигмент для придания желтого цвета. Очень часто мы наблюдаем его в тончайшем слое на солнечных батареях, датчиках и на различных предметах электроники. Данный эксперимент проходил при участии профессора школы физико-математических наук Сюна, под его руководством группа исследователей охладила с помощью оптики этот неорганический полупроводник с +20°C до -20°C.
Стремления разработчиков понятны, поскольку и сейчас такие устройства, как приборы ночного видения, спутниковые камеры, магнитные томографы, а также холодильное и климатическое оборудование, в частности, кондиционеры и холодильники, обладают внушительных размеров системой охлаждения, которая к тому же еще шумная и замысловато устроенная. Но самым негативным моментом в таких системах является их энергоемкость и отрицательное воздействие на окружающую среду в виде выброса парниковых газов. Кроме того, в связи с все возрастающей мощностью процессоров и микросхем, прямо пропорционально увеличивается и тепловыделение, что приводит к снижению темпов наращивания мощности. Поэтому, использование такого полупроводника и света в процессе охлаждения может иметь перспективное решение всех этих проблем.
Если такая гипотеза подтвердится опытным путем, то лазерное (т.е. оптическое) охлаждение может привести к успешному созданию миниатюрных, энергоэффективных систем охлаждения, с отсутствием вибрации и хладагентов. Такие охлаждающие системы можно будет применить в самом различном оборудовании. Профессор Сюн выдвинул предположение, что при успешном использовании лазерного охлаждения уменьшится зависимость процессоров от вентиляторов и продлится срок службы батарей в смартфонах и планшетах. В сфере медицины открывается возможность работать с МРТ без громоздких охладительных устройств. Есть перспектива полного отказа от компрессоров и хладагентов в кондиционерах, холодильниках, автомобилях. Лазерное охлаждение гарантировано сокращает парниковый эффект и экономит пространство.
На этом экспериментаторы не останавливаются. Они изыскивают возможность снизить температуру охлаждения полупроводников ниже, чем -20°C, и помимо сульфида кадмия, исследования продолжают проводиться на гелии, лазерное охлаждение которого может дойти до -269°C - температуры, благодаря которой он становится жидким.
