室溫熱波的發現或有助於改良電子產品
室温で発生する熱波の発見がエレクトロニクスを進歩させる可能性
更新日: 2026年8月8日 01:45
加州大學洛杉磯分校(UCLA)薩謬埃里工程學院的研究人員的一項突破性發現，將有望改變電子產品的未來。
UCLAサミュエリ工学研究科の研究者らによる画期的な発見が、エレクトロニクスの未来を一変させようとしています。
該研究發表在《自然-物理學》(Nature Physics)期刊上，揭示了熱量在室溫下能以條理分明、如射線般的路徑穿過固體材料，這種現象被稱為「聲子聚焦」(phonon focusing)。
学術誌『Nature Physics』に掲載された研究によれば、熱は室温においても固体材料の中を組織的で光線のような経路を通って伝わることができるという「フォノン集束」と呼ばれる現象が明らかになりました。
透過利用一種獨特的結晶半導體——砷化硼(boron arsenide)，科學家們成功地在日常環境條件下維持了這些聚焦的路徑。
研究者らは、ユニークな結晶性半導体であるヒ化ホウ素を利用することで、日常的な環境下でもこれらの方位の絞られた経路を維持することに成功しました。
這是一項重大突破，因為熱量通常會隨機擴散，導致現代科技產品出現效能瓶頸。
熱は通常ランダムに拡散し、AIハードウェアやスマートフォンといった現代のテクノロジーにおいて性能のボトルネックとなるため、これは大きな飛躍といえます。
有了這項發現，熱量現在可以沿著特定的、由晶體定義的路線被引導——就像光纖電纜引導光線一樣。
今回の発見により、光ファイバーケーブルが光を導くのと同じように、熱を結晶により定義された特定のルートに沿って操ることが可能になりました。
這種以奈米級精度引導熱量的能力，實現了「量子熱工程」(quantum thermal engineering)。
ナノスケールで熱を制御するこの能力は、「量子熱工学」を可能にします。
透過更有效地將熱量從敏感元件中移出，工程師現在可以設計出速度更快、更可靠且具能源效率的晶片。
熱に弱い部品から効率的に熱を逃がすことで、技術者はより高速で信頼性が高く、エネルギー効率の良いチップを設計できるようになります。
這項研究由胡永杰(Yongjie Hu)教授領導，確立了控制熱能的新典範，並可能為下一代高效能裝置鋪路。
永傑（Yongjie Hu）教授が率いるこの研究は、熱エネルギーを制御するための新しいパラダイムを確立するものであり、次世代の高性能デバイスの実現につながる可能性を秘めています。
