当像笔记本电脑或智能手机这样的电子设备过热时，它们从根本上受到纳米级传热问题的困扰。找出问题的根源就像大海捞针一样困难。
罗彻斯特大学机械工程系助理教授安德里亚·皮克尔说:“我们现代电子产品的基石是具有纳米级特征的晶体管，因此要了解哪些部分过热，第一步是获得详细的温度图。”“但你需要纳米级分辨率的东西来做到这一点。”
现有的光学测温技术是不切实际的，因为它们在空间分辨率上有基本的限制。在一项新的《科学进展》研究中，研究人员概述了他们使用发光纳米粒子绘制传热图的过程。
通过将高度掺杂的上转换纳米颗粒应用于设备表面，研究人员能够在10毫米远的地方实现纳米级的超高分辨率测温。根据Pickel的说法，在超分辨率显微镜的世界里，这个距离是非常远的，而他们用于灵感的生物成像技术通常不到一毫米。
皮克尔说，虽然生物成像技术提供了巨大的灵感，但将它们应用到电子产品上有很大的障碍，因为它们涉及到如此不同的材料。
她说:“我们的要求与生物学家非常不同，因为他们研究的是细胞和水基材料。”“通常，他们可能会在物镜和样品之间有水或油之类的液体。这对生物成像来说很好，但如果你使用的是电子设备，那就不是你想要的了。”
这篇论文演示了使用电加热器结构的技术，该团队设计的电加热器结构可以产生尖锐的温度梯度，但皮克尔说，他们的方法可以被制造商用来改进大量的电子元件。为了进一步改进这一工艺，研究小组希望降低激光功率，并改进在器件上应用纳米颗粒层的方法。
这项研究得到了美国国家科学基金会和罗切斯特大学基金奖的支持。
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