p Como qualquer pessoa que já segurou um laptop ou telefone celular sabe, eles produzem calor que tem o potencial de danificar os microchips internos. Contudo, em camadas, o fósforo preto cristalino pode levar a um novo design de microchip que permite que o calor flua e mantenha os elétrons em movimento. Pela primeira vez, os cientistas observaram que as nanofitas de fósforo preto conduzem calor duas vezes mais na direção do ziguezague em comparação com outra direção. p Os projetistas agora podem aproveitar as propriedades térmicas do fósforo que dependem da orientação para manter os dispositivos microeletrônicos resfriados e melhorar sua eficiência. O comportamento dependente da orientação pode aumentar a eficiência energética em transistores e dispositivos termoelétricos, bem como levar a microchips que utilizam diferentes orientações de fósforo para operação de resfriamento e microeletrônica.

p O fósforo preto é um semicondutor natural em camadas e é um candidato promissor para a eletrônica, óptico, e aplicações optoeletrônicas. Os teóricos previram que diferentes orientações cristalográficas do fósforo preto poderiam ter alto fluxo de calor e baixa condutância elétrica; enquanto outras orientações cristalográficas podem ter baixo fluxo de calor e alta condutância elétrica. Contudo, medir a dependência da orientação dessas propriedades era extremamente difícil.

p Agora, pesquisadores, liderado por cientistas da Universidade da Califórnia-Berkeley, mediram as propriedades térmicas anisotrópicas em nanofitas de fósforo preto. Em sua pesquisa, os cientistas microfabricaram nanofitas de fósforo preto em dispositivos suspensos para medir minúsculos gradientes térmicos e condutividade térmica. Eles descobriram que a condutividade térmica era duas vezes maior na direção do cristal em zigue-zague do que na direção da "poltrona". Eles também observaram que as propriedades térmicas dependem do tamanho das nanofitas. Foi proposto que as propriedades térmicas anisotrópicas são atribuídas a diferenças na dispersão de fônons e taxas de espalhamento fônon-fônon. Os cientistas poderiam usar esse comportamento dependente da orientação para controlar a geração e dissipação de calor em transistores e dispositivos termoelétricos. Ainda mais emocionante, microchips podem ser projetados com resfriamento otimizado usando cristais de fósforo em uma orientação cristalográfica, enquanto a operação do dispositivo é controlada pelo aproveitamento da condutância elétrica dos cristais de fósforo orientados em uma direção diferente.