2018四月雅思阅读模拟题目:该凉了
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2006年12月65438日+3日
摘自《经济学人》印刷版
1冰箱是笨重技术的缩影:坚固，可靠，只是有点沉闷。在过去的一个世纪里，它们没有发生太大的变化，但也不需要改变。它们基于一个强大而有效的想法——通过蒸发你想冷却的物体旁边的液体来吸收热量，然后通过将蒸汽抽到别处并冷凝来释放热量。当冰箱的主要工作是保存食物和作为空调冷却建筑物时，这种将热量从一个地方泵到另一个地方的方法很好地服务了人类。然而，今天的高科技世界需要高科技制冷。热泵不再胜任这项工作。人们正在寻找替代它们的东西。
一组候选材料被称为顺电材料。当温度发生变化时，这些电池就像电池一样:将电极连接到电池上，它们就会产生电流。这种效应用于红外线照相机。一个微小的顺电材料阵列可以感应到例如人发出的热量，然后阵列的电输出模式可以用来构建图像。但是直到最近，还没有人对这个过程的逆过程多费心思。然而，相反的情况是存在的。给顺电材料通上适当的电流，它就会冷却下来。
剑桥大学的亚历克斯·米先科正在研究这种反向效应。利用商业上可获得的顺电薄膜，他和他的同事们已经产生了比以前任何记录都大五倍的温度下降。这可能足以将这一现象从实验室的好奇转变为商业应用。
至于这些应用可能是什么，米先科博士还不太清楚。尽管如此，他还是成立了一家公司来追踪他们。他预计将他的发现用于更高效的家用冰箱和空调。然而，真正的钱可能在冷却计算机上。
5包含微处理器的小玩意越来越火已经很久了。摩尔定律描述了芯片上的晶体管数量每18个月翻一番，其结果之一是产生的热量也翻了一番。事实上，它不止增加了一倍，因为除了数量增加之外，组件的速度也越来越快。微处理器内部每次执行逻辑运算都会释放热量，所以处理器越快，产生的热量就越多。频率加倍会使热量输出增加四倍。而且频率翻了很多倍。摩尔博士的公司英特尔在1993年销售的第一批奔腾芯片每秒运行6000万次。奔腾4——最后一个“单核”台式机处理器——每秒钟运行32亿次。
6处理这些热量是进一步小型化和提高速度的一大障碍。台式电脑的内部通常达到80摄氏度。85℃时，它们停止工作。调整处理器的散热器(旨在散热的铜或铝盒子)已经达到了极限。调整散热片上方的风扇也是如此。从单核处理器转移到先将处理能力分配给两个子单元，然后分配给四个子单元的系统，以分散热负荷的想法似乎也已经走到了尽头。
解决这个问题的一种方法可能是第二种奇怪的物理现象，热电效应。像顺电材料一样，这种材料从热源产生电力，从电源产生冷却。与顺电不同，大量的研究人员已经在研究它了。
8一种好的热电材料的诀窍是一种晶体结构，在这种结构中，电子可以自由流动，但声子(比电子大的载热振动)的路径会不断被打断。在实践中，这个技巧很难实现，因此热电材料的效率比顺电材料低(或者至少比米先科博士研究的材料低)。然而，北卡罗来纳州Nextreme Thermal Solutions的Rama Venkatasubramanian声称已经制造出热电冰箱，可以放在计算机芯片的背面，将热点冷却10℃。加州大学圣克鲁斯分校的阿里·沙库里说，他的芯片甚至更小——小到可以放入芯片。
尽管如此，计算机冷却的最后一个词可能会出现在一个甚至比热泵更不科技的系统中——一个微型的汽车散热器。去年，苹果公司推出了一款个人电脑，这款电脑是由液体冷却的，液体通过处理器中的小通道泵入散热器，将热量释放到大气中。为了改进这一点，IBM在苏黎世的研究实验室正在试验用微小的喷射来搅动液体，从而确保所有的液体最终都接触到通道的外侧——热交换发生的地方。因此，在未来，微通道和热电或顺电的结合可能会冷却计算机。可以说，旧的与新的携手并进。