Courtesy of InterestingEngineering

Boron Arsenida Unggul dari Berlian sebagai Penghantar Panas Terbaik Dunia

Mengungkap penemuan bahwa kristal sintetis boron arsenida memiliki kemampuan konduktivitas termal yang melebihi berlian, yang dapat merevolusi manajemen panas dalam perangkat elektronik dan meningkatkan kinerja serta umur perangkat tersebut.

22 Okt 2025, 07.00 WIB

131 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Boron arsenide dapat melampaui diamond dalam konduktivitas termal, membuka peluang baru dalam teknologi.
Material ini memiliki kombinasi sifat semikonduktor dan konduktor termal yang sangat baik.
Penelitian ini menunjukkan pentingnya eksperimen nyata untuk menguji teori dalam ilmu material.

Houston, Amerika Serikat - Para ilmuwan lama percaya bahwa berlian adalah penghantar panas terbaik di alam karena kapabilitas konduktivitas termalnya yang sangat tinggi. Namun, penelitian terbaru dari University of Houston menemukan bahwa kristal sintetis boron arsenida (BAs) ternyata mampu menghantarkan panas lebih baik daripada berlian, mengubah pandangan lama dalam fisika material.

Tim peneliti menggunakan teknik khusus yang memurnikan arsenik mentah dan memperbaiki cara sintesis kristal sehingga mendapatkan sampel BAs sangat bersih dan berkualitas tinggi. Hasil ini menunjukkan konduktivitas termal BAs lebih dari 2.100 watts per meter per kelvin pada suhu kamar, mengalahkan teori lama yang membatasi kinerjanya di angka sekitar 1.360 W/mK.

Selain menjadi penghantar panas unggul, BAs juga memiliki sifat semikonduktor yang sangat baik, dengan mobilitas pembawa muatan tinggi dan koefisien ekspansi termal yang cocok untuk digunakan dalam chip elektronik. Manufaktur BAs juga lebih mudah dan lebih murah dibandingkan berlian sintetis, menjadikannya kandidat kuat untuk pengembangan perangkat elektronik masa depan.

Penemuan ini berpotensi mengubah cara kita mengelola panas di berbagai teknologi tinggi, mulai dari smartphone, pusat data, hingga perangkat AI dan komputasi berperforma tinggi. Dengan manajemen termal yang lebih baik, perangkat dapat beroperasi lebih cepat, lebih lama, dan lebih handal.

Penelitian lanjutan masih diperlukan untuk lebih meningkatkan performa BAs, dan berkat dukungan dana sebesar 2,8 juta dolar AS dari National Science Foundation dan mitra industri Qorvo, para ilmuwan yakin BAs akan membuka era baru dalam pengembangan material termal yang sangat efisien.

Referensi:
[1] https://interestingengineering.com/innovation/boron-arsenide-beats-diamond-thermal-conductivity

Analisis Ahli

Zhifeng Ren

"Pengukuran kami sangat akurat, dan ini menunjukkan bahwa teori konduktivitas termal perlu disesuaikan agar sesuai dengan data eksperimental fenomenal ini."

Analisis Kami

"Secara pribadi, penemuan ini menunjukkan bahwa penelitian materi sintetis yang lebih murni dan teknik fabrikasi unggul dapat mengubah paradigma ilmu material secara drastis. Saya percaya ini adalah pengingat penting bahwa teori harus selalu terbuka untuk pembaruan ketika berhadapan dengan data nyata yang lebih unggul."

Prediksi Kami

Dalam beberapa tahun ke depan, boron arsenida akan diintegrasikan secara luas dalam berbagai teknologi elektronik dan komputasi canggih, menggeser dominasi berlian sebagai material penghantar panas utama dan mempercepat inovasi perangkat yang lebih dingin dan efisien.

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh peneliti di Universitas Houston mengenai boron arsenide?

Peneliti di Universitas Houston menemukan bahwa boron arsenide memiliki konduktivitas termal melebihi 2.100 W/mK, melampaui diamond.

Mengapa boron arsenide dianggap lebih baik daripada diamond dalam konduktivitas termal?

Boron arsenide dianggap lebih baik daripada diamond karena dapat mencapai konduktivitas termal yang lebih tinggi, yang dapat mengubah cara elektronik mengelola panas.

Apa manfaat utama dari boron arsenide sebagai semikonduktor?

Manfaat utama dari boron arsenide sebagai semikonduktor termasuk kemudahan dan biaya produksi yang lebih rendah dibandingkan diamond, serta mobilitas pembawa yang lebih tinggi.

Siapa yang memimpin penelitian ini dan apa perannya?

Penelitian ini dipimpin oleh Zhifeng Ren, yang merupakan profesor di Departemen Fisika Universitas Houston dan berperan penting dalam eksperimen.

Apa rencana tim peneliti setelah menemukan hasil ini?

Tim peneliti berencana untuk menyempurnakan metode mereka untuk meningkatkan performa boron arsenide lebih tinggi lagi.