劳伦斯伯克利国家实验室发表的一篇文章称，科学家们已经发现并展示了一种用于先进处理器的新材料，该材料的导热效率提高了 150% 。处理器中的热量积聚对性能来说是一个大问题，而硅作为一种天然的热绝缘体，会抑制冷却。随着新的超薄硅纳米线技术的应用，希望芯片能够通过相对简单的改变变得更小、更快和更冷。已测试的关键变化是使用同位素纯化的硅 28 (Si-28)。
硅价格便宜且含量丰富，但导热性差，这在具有数百亿个以 GHz 速度时钟频率的晶体管的微型微芯片中是一个问题。天然硅由三种同位素组成：silicon-28、silicon-29 和silicon-30。硅 28 是最天然丰富的，约占天然硅的 92%。此外，人们早就知道 Si-28 是最好的热导体。如果经过纯化，Si-28 的导热性能比天然硅高 10%。然而，直到现在，这种优势一直被认为不值得。
有时，随着互补技术的出现，技术值得重新审视和重新评估，这里似乎就是这种情况。简而言之，科学家们决定使用纯化的 Si-28 来制造超薄纳米线。
最初，科学家们证实，Si-28 的热导率仅比天然硅高 10%。向下移动到直径为 1 毫米的电线，情况仍然如此。然而，当他们制造出 90nm Si-28 纳米线(大约比人类头发细一千倍)时，热导率提高了 150%，这让他们感到非常惊讶。他们只期望性能提高 10-20%。
研究揭示了 Si-28 纳米线具有出色导热性的两个主要原因。电子显微镜显示，Si-28 纳米线具有更完美的玻璃状光洁度，因此它们不会遭受自然硅纳米线热传输中声子混淆/逃逸的缺点。其次，在这些纳米线上形成了一层天然的 SiO2，使声子在轨道上传输热量。总之，由于新材料，两种先前观察到的声子阻塞机制大大减少。
那么，导热性能提高 150% 的硅纳米线有什么用呢?一些最先进的晶体管设计已经包含了硅纳米线。环栅场效应晶体管 (GAA-FET) 使用堆叠在一起的硅纳米线来导电，但它们仍然会产生热量积聚。如果这种新材料可以被替代，那么处理器设计人员可以相对快速、轻松地获得胜利。