Сегодня 19 марта 2024
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные выяснили, как мгновенно менять теплопроводность материала — это пригодится солнечной энергетике и не только

Учёные научились менять теплопроводность материала с помощью электрических сигналов. Подобное свойство подозревалось у ферроэлектриков, но до сих пор доказывающих это научных работ не было. Группа учёных из Университета штата Огайо смогла доказать, что теплопроводностью можно управлять при комнатной температуре с помощью электрического поля. Фактически речь идёт о создании твердотельных тепловых переключателей, что найдёт множество практических применений.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

Для создания теории тепловых коммутаторов учёные воспользовались давно предсказанной квазичастицей ферроном. Эта квазичастица переносит в материале одновременно тепло (полученную из окружающей среды энергию) и поляризацию. Ферроны волнообразно перемещаются в материале среди колеблющихся атомов кристаллической решётки. И если раньше считалось, что внешнее электрическое поле не воздействует на колебания атомов в решётке, то новое исследование и новая теория доказали, что комплексное воздействие внешнего электрического поля на поляризацию и «вихляние» ферронов вместе с воздействием на колебание атомов в решётке приводит к эффекту переключаемого переноса тепла.

«Мы выяснили, что изменение положения этих атомов и изменение характера колебаний должно переносить тепло, и поэтому внешнее поле, изменяющее эти колебания, должно влиять на теплопроводность, — заявляют исследователи. — Люди склонны думать, что вибрации атомов — это само собой разумеющийся факт, которые не реагируют на электрическое или магнитное поле. А мы говорим, что на них можно воздействовать электрическим полем».

В экспериментах с таким ферроэлектриком (в советской литературе — сегнетоэлектриком), как цирконат-титанат свинца теория и измерения совпали — при приложении электрического поля и без него разница в теплопроводности составила 2 %. Для практического применения — это ничто, хотя как подтверждение теории результат достаточный.

В дальнейшем учёные намерены найти такой материал для переключения теплопроводности, который бы менял её по электрическому сигналу хотя бы на 15 % или около того. Подобные материалы нашли бы применение в солнечной энергетике и в других областях, например, для охлаждения электроники в космических аппаратах, где с этим всегда очень непросто. В любом случае, это исследование финансируют американские военные, а они не спешат делиться нюансами будущего использования этого исследования.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Всё своё ношу с собой: Nvidia представила контейнеры NIM для быстрого развёртывания оптимизированных ИИ-моделей 6 ч.
Nvidia AI Enterprise 5.0 предложит ИИ-микросервисы, которые ускорят развёртывание ИИ 7 ч.
NVIDIA запустила облачную платформу Quantum Cloud для квантово-классического моделирования 7 ч.
NVIDIA и Siemens внедрят генеративный ИИ в промышленное проектирование и производство 7 ч.
SAP и NVIDIA ускорят внедрение генеративного ИИ в корпоративные приложения 8 ч.
Microsoft проведёт в мае презентацию, которая положит начало году ИИ-компьютеров 9 ч.
Амбициозная ролевая игра Wyrdsong от бывших разработчиков Fallout: New Vegas и Skyrim в опасности — в студии прошли массовые увольнения 9 ч.
THQ Nordic раскрыла системные требования Alone in the Dark на все случаи жизни — для игры на «ультра» понадобится RTX 4070 Ti 10 ч.
Сливать игры до релиза станет опаснее — создатели Denuvo рассказали о технологии TraceMark for Games 10 ч.
Календарь релизов 18–24 марта: Dragon's Dogma 2, Rise of the Ronin, Horizon Forbidden West на ПК 12 ч.