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 🔥
Активы обанкротившегося криптоброкера Voyager купит FTX за $1,4 млрд 8 мин.
Первая глава фэнтезийного ролевого вестерна Weird West стала полностью бесплатной 13 мин.
Детективный хоррор Charon’s Staircase предложит похоронить отголоски тирании родного государства 15 мин.
Создатели условно-бесплатного командного шутера THE FINALS показали разрушаемость и приглашают на закрытую «альфу» 24 мин.
Переиздание арканоида Shatter задержится до начала ноября 31 мин.
Премьеру Рика в MultiVersus сопроводили патчем, который замедляет прокачку персонажей вдвое 36 мин.
Intel запустила технологию ИИ-масштабирования XeSS — конкурент NVIDIA DLSS и AMD FSR появился в Shadow of the Tomb Raider 10 ч.
Песочница PT Sandbox дополнилась средствами выявления атак на Astra Linux и буткитов 10 ч.
Релизный трейлер Overwatch 2 готовит игроков к наступлению «новой эры» 12 ч.
VK продала игровое подразделение MY.GAMES за $642 млн 13 ч.