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 🔥
Строительная головоломка LEGO Bricktales выйдет к концу года на всех основных платформах 2 ч.
Роликовый экшен Rollerdrome поступил в продажу и получил кинематографический трейлер 2 ч.
Супергеройский боевик Gotham Knights отправился на золото и к релизу опаздывать не намерен 3 ч.
Autodesk ликвидирует российское юрлицо и уволит персонал российского офиса 3 ч.
Amazon раскрыл дату выхода и новые подробности New Tales from the Borderlands — игру так пока полноценно и не анонсировали 3 ч.
VK Play разрешит публиковать игры физлицам 5 ч.
В результате фишинговой атаки скомпрометированы данные 1900 пользователей защищённого мессенджера Signal 5 ч.
Сюжетное дополнение к Dying Light 2 получило название и первый тизер — полноценный анонс ждёт на открытии gamescom 2022 5 ч.
Разработчики приключения Planet of Lana уточнили новые сроки выхода и подтвердили релиз в Game Pass 5 ч.
PlayStation PC может стать лаунчером — его упоминание нашли в ПК-версии Marvel’s Spider-Man 6 ч.