شاید کمتر کسی را بتوان یافت که تا کنون با مشکل داغ شدن گوشی هوشمند، لپ‌تاپ یا دیگر وسایل الکترونیکی مواجه نشده باشد. علاوه بر اینکه داغ شدن موجب آزار کاربر می‌گردد، در درازمدت منجر به ایجاد حفره‌ها و ترک‌هایی شده که از کار افتادن چیپ‌ها و مدارهای دستگاه‌ها را به همراه خواهد داشت. یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه «استنفورد»، با شناخت این نیاز و خسارات ناشی از آن، موفق به توسعه نسل جدیدی از ترانزیستورهای حرارتی شده‌اند. این ترانزیستورهای طراحی شده، در واقع سوئیچ‌های نانویی بوده که می‌توانند گرما را از قطعات الکترونیکی به بیرون هدایت نمایند و آن‌ها را از اثرات مخرب حرارت تولید شده، محافظت کنند.

برای ساخت این ترانزیستورهای نانویی، از لایه‌های نازک دی سولفید مولیبدن که یک نیمه‌هادی است، استفاده شده است. این ماده، به‌واسطه ضخامت کم ۱۰ نانومتری و عملکردی که در دمای اتاق دارد، برای استفاده در قطعات الکترونیکی بسیار مناسب است. به منظور تبدیل این نیمه‌هادی، به سویچی مثل ترانزیستور، آن را در حمامی از یون‌های لیتیوم شناور نموده‌اند. زمانی که یک جریان کوچک الکترونیکی به این سیستم اعمال می‌شود، یون‌های لیتیوم به داخل کریستال‌ها تزریق شده و مشخصه هدایت الکتریکی آن را تغییر می‌دهند. زمانی که تراکم لیتیوم افزایش می‌یابد، ترانزیستور حرارتی به دلیل این‌که یون‌های لیتیوم، اتم‌های کریستال را از هم جدا می‌کنند و در نتیجه مانع انتقال حرارت می‌شوند، در حالت قطع (off)، قرار می‌گیرد.

«آدیتیا سود»، از اعضای تیم تحقیق، در مثالی جالب، عملکرد این ترانزیستور را به ترموستات اتومبیل تشبیه نموده است. زمانی که موتور اتومبیل سرد است ترموستات در حالت قطع قرار گرفته، تا مایع خنک‌کننده جریان نیابد و موتور گرم شود و زمانی که دمای موتور تا دمای بهینه بالا رفت، ترموستات در حالت وصل قرار گرفته، تا مایع خنک‌کننده جریان یابد و دمای موتور در نقطه بهینه باقی بماند. در این خصوص، پرفسور «کنت گودسان»، سرپرست تیم تحقیقاتی نیز اظهار داشته که: «توسعه ترانزیستورهای گرمایی، می‌تواند صنعت الکترونیک و نحوه طراحی المان‌های آن را نیز در آینده تغییر دهد».

مرجع: «Phys»