Новости Hardware

Учёные создали материал со свойствами теплового коммутатора

Группа учёных из Университета Карнеги-Меллона (Carnegie Mellon University) из Департамента инженерной механики разработала полимер со свойствами теплового коммутатора. Предложенный материал способен сам переключать своё состояние (структуру) из проводящего тепло в состояние изоляции тепла. Что важно, процесс переключения из одного состояния в другое полностью обратимый и управляется только за счёт изменения температуры материала и окружающей среды.

 Профессор Шен Чен и его ассистенты

Профессор Шен Чен из Университета Карнеги-Меллона и его ассистенты

Изобретение, как полагает руководитель группы исследователей профессор Шен Чен (Sheng Shen), способно привести к появлению новых твёрдотельных холодильных установок, систем сброса тепла и новых методов охлаждения электроники. Данные о работе опубликованы в журнале Science Advances в статье «High-Contrast and Reversible Polymer Thermal Regulator by Structural Phase Transition».

В ходе исследований был получен полимер с изначально высокоупорядоченной кристаллической структурой, которая, как известно, способствует эффективной передаче тепла. При нагревании материала до 340 К (66,85 °C) структура материала изменяется до гексагональной (шестиугольной). Такое строение уже препятствует тепловой проводимости, и материал становится изолятором для тепла. К этому приводит ослабление связей между молекулами полимера, что меняет структуру материала. Но это состояние обратимое. После охлаждения до заданной температуры структура материла вновь становится кристаллической и обретает свойства теплопроводности.

В природе существуют материалы, которые при нагреве могут менять теплопроводность в 4 раза. Предложенный полимер способен в 10 раз увеличивать и уменьшать свою теплопроводность, что делает его потенциально пригодным для создания нового типа холодильных или охлаждающих установок.

Переключение в обе стороны происходит быстро в коротком интервале температур в диапазоне 5 K Материал остаётся стабильным (не плавится) до 560 К или, говоря понятным большинству языком, до 286,85 °C. Ни один из существующих тепловых коммутаторов на основе актуальных материалов не выдерживает подобных температур.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Выход Oxenfree II: Lost Signals перенесли с текущего на 2023 год 5 ч.
При разработке Senua's Saga: Hellblade II озвучку создаёт ИИ, но финальную версию озвучат живые актёры 5 ч.
Обновление прошивки наушников AirPods Max ухудшило активное шумоподавление 5 ч.
Над чем-то «большим и новым» для Halo Infinite работают около сотни сотрудников, сообщила Certain Affinity 6 ч.
Второе дыхание: Cyberpunk 2077 вновь побила рекорд The Witcher 3: Wild Hunt по числу игроков в онлайне 6 ч.
Новая статья: Metal: Hellsinger — адская симфония. Рецензия 25-09 00:22
Новая статья: Gamesblender № 589: «большой угон» GTA VI, презентация GeForce RTX 4000, бета Street Fighter 6 и Uncharted 4 на ПК 24-09 23:44
Видео в Instagram Stories длиной до 60 секунд больше не разрезаются на фрагменты 24-09 18:24
NVIDIA научила ИИ быстро генерировать объекты и персонажей для виртуальных миров 24-09 12:51
Лондонская полиция арестовала подозреваемого во взломе подростка — связь с инцидентами Uber и Rockstar Games официально не подтверждается 24-09 11:58