东京大学工业科学研究所的科学家研究了纯化石墨带中的热能流动，并表明在某些条件下，热量可以更像液体一样移动，而不是随机扩散。这项工作可以使电子设备(包括智能手机、计算机和LED)更有效地散热。

在现代对热力学的理解之前，科学家有时将热视为一种称为“热量”的流体。然而，我们现在知道，热量实际上是构成材料的振动原子或分子所拥有的随机动能。

有时，振动可以被认为是称为声子的物理粒子，它们是半导体中热传导的主要贡献者。令人惊讶的是，在石墨等某些材料中，声子的行为方式可能确实与流体非常相似。然而，这一理论仍然相对模糊。

现在，由东京大学工业科学研究所领导的一组研究人员利用理论和实验结果来更好地理解声子的类流体性质。他们表明，当石墨样品由同位素纯碳制成时，这意味着只存在碳12原子，热量可以更快地传导，几乎就像水流过管道一样。

基于内脏流体在封闭管中流动的理论，这被称为“声子泊肃叶流”。在大约90开尔文的温度下，这种效果在石墨中最强。然而，天然石墨含有约1%的其他碳同位素，尤其是碳13，这限制了天然样品中的这种影响。

“我们的研究阐明了石墨中声子泊肃叶流形成的理论标准，石墨是一种显示出强烈各向异性的材料，这在以前并不明确，”主要作者XinHuang博士说。石墨，也称为铅笔芯，非常便宜且易于生产。

因此，它已经被用于一些在运行过程中产生大量废能的电子设备中进行散热。使用最多含有0.02%碳13的纯化石墨，该团队能够观察到导热系数是天然石墨的两倍多。这种增强仅发生在特定温度范围内的事实证明声子的流体状集体运动是其机制。

“在传统的泊肃叶流中，中心附近的速度最高，这就是我们在实验中提出的声子发生的情况，”资深作者MasahiroNomura教授说。除了石墨之外，在固态氦和黑磷中也观察到了这种现象。

从理论上讲，即使在室温下也可能出现这种现象。这项工作可以帮助敏感的计算机处理器保持凉爽，即使它们增加了设备内部的密度。