冷冻电子设备,在液氮中

2014年2月27日

成分

电子产品不喜欢过热,散热片和风扇花费了大量的精力来保持凉爽,但冷却总是一个好主意。为了找到答案,我尝试用液氮将LED发光二极管冷却到-196°C。大多数有源电子设备都是用二极管或它们的组合来形成晶体管的,所以这应该给你一些想法,如果你冷却计算机芯片会发生什么。

指令

不要在家里重复这个。

我把电子设备浸在液氮里,把它们的温度降到-196°C。

结果

当LED冷却时,它很快变暗,然后当它变暖时又变亮

解释

大多数电子产品依赖于被称为半导体的材料,这自然是在导体和绝缘体之间的边缘,在纯状态下它们不导电,但如果你添加一些杂质和一些额外的电子,这些相对自由地穿过材料和导电。

n型半导体
半导体可以有杂质,这些杂质有额外的电子(圈出),这些电子可以自由移动。

然而,这些电子与杂质原子的结合很弱,需要能量才能逃逸并导电。通常这是由热引起的,但如果你把半导体冷却到足够的程度,它们就会卡住,半导体就会停止导电,设备就会停止工作。

这是一个大问题,如果你正在建造一个太空任务,如果你在太阳之外,太空会变得非常冷,所以你必须把大部分电子设备放在一个绝缘的盒子里,晚上加热。

勇气号探测器
美国宇航局火星探测车在火星表面。重要的电子设备都被隔离在探测器的内部。

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