Elektronica koelen met een fotodiode

De thermodynamica blijkt minder onverbiddelijk dan gedacht: het warmere object kan wel degelijk het koudere object koelen. Onderzoekers van de University of Michigan laten in Nature zien dat een fotodiode met omgekeerd aangesloten elektrodes warmte onttrekt aan een kouder object op enkele nanometers afstand. Met aanvullingen ter verhoging van de koelkracht lijkt de nieuwe methode ideaal om elektronica te koelen. ‘Dit experiment kan enorme impact hebben op warmtemanagement’, schrijven Franse onderzoekers in een begeleidend commentaar.

Het op het oog bizarre resultaat is te verklaren aan de hand van het fenomeen effectieve temperatuur. In het experiment verkrijgt de fotodiode een effectieve temperatuur lager dan zijn echte temperatuur. Dat wil zeggen: hij emitteert minder warmtestraling dan je op basis van zijn temperatuur zou verwachten. Zodra de effectieve temperatuur van de fotodiode onder die van het te koelen object komt (in het experiment een calorimeter), begint warmte naar de diode te stromen.