有電的地方就會產生熱量，而這是縮小電子設備的一個主要障礙。科學家們現在發現，由某種矽的同位素製成的納米線比普通矽的導熱性能好150%，有可能導致計算機芯片的溫度大幅降低。

在一個繁忙的電子系統中，電流會產生大量的熱量，如果任其堆積，就會損壞元件。因此，冷卻技術也在快速發展，但隨著電子產品變得越來越小，有效散熱變得越來越難。

科學家在新研究中發現了被稱之為“矽-28”（Si-28）的特殊矽同位素，同位素是一種含有不同數量中子的特定元素的原子。目前大約92% 的矽以“矽-28”的形式存在，5% 以“矽-29”（Si-29）形式存在，而剩餘的3% 則以“矽-30”（Si-30）形式存在。

在計算機芯片中，這些同位素具有相同的一般電子功能，但以前的研究發現，Si-29 和Si-30 的“雜質”會中斷熱量的流動。

過去，科學家們發現，用純“矽-28”製成的散裝元件可以將熱傳導提高10% 左右–這並不壞，但並不真正值得付出額外的成本。在新的研究中，研究人員考察了由純Si-28製成的納米線的導熱效果如何。

研究小組將寬度僅為90納米的Si-28納米線置於兩個微加熱器墊之間，並對其中一個施加電流，以便產生的熱量通過納米線流向另一個。科學家們預計改進的幅度在20%左右–但令他們非常驚訝的是，它的性能比天然矽的納米線好150%。

仔細檢查發現，在納米線的外部形成了一層二氧化矽，有效地撫平了通常粗糙的表面，使其散射熱量。在內部，由於缺乏其他同位素的缺陷，使熱量得以順利通過納米線的核心。

然而，有一個主要問題–從其他同位素中分離出矽-28仍然很昂貴和困難。但是未來也可以在這個領域取得進展，特別是有了一些新的理由來這樣做。

The research was published in the journal Physical Review Letters .

Source: Berkeley Lab