Il diodo termico apre la strada al calcolo termico

Non c'è modo di sfuggire agli effetti insidiosi del calore nei microchip. Ma ora potrebbe esserci un modo per controllarlo. Wataru Kobayashi della Waseda University in Giappone e alcuni amici hanno costruito un raddrizzatore che consente alla corrente di calore di viaggiare in una direzione ma non nell'altra.

Da tempo, i ricercatori hanno previsto che i raddrizzatori termici sarebbero stati possibili con materiali che hanno conduttività termica che cambiano con la temperatura. Il trucco sta nel trovare un materiale con un'elevata conducibilità termica alle basse temperature e una bassa conducibilità termica alle alte temperature, per poi sposarlo con un materiale con caratteristiche esattamente opposte.

Kobayashi e co hanno trovato una corrispondenza del genere in due tipi di ossidi di perovskite di cobalto (LaCoO3 e La0.7Sr0.3CoO3). Incollati insieme, formano un dispositivo simile a un diodo che consente a una corrente di calore di passare in una direzione ma non nell'altra.

È impressionante perché è la prima volta che qualcuno ha dimostrato la rettifica del calore in un solido sfuso (è stato fatto con singoli elettroni in superconduttori e in singoli nanotubi).

Un'applicazione ovvia è nei dissipatori di calore per microchip, ma saranno necessari alcuni miglioramenti significativi per trasportare il tipo di correnti di calore coinvolte.

Ma Kobayashi e compagni hanno in mente una preda più grande. Dicono: grazie alla controllabilità della corrente di calore, il raddrizzatore termico può essere utilizzato per future applicazioni pratiche come un transistor termico, porte logiche termiche e una memoria termica.

Quello che non dicono è come potrebbe essere utilizzata l'elaborazione delle informazioni termiche. Presumibilmente in luoghi dove l'energia elettrica è difficile da trovare e dove il calore in eccesso andrebbe altrimenti sprecato. Pensare senza limiti.

Rif: arxiv.org/abs/0910.1153 : Un raddrizzatore termico ad ossido

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