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 🔥
В Госдуме предложили смягчить нормы о трансграничной передаче личной информации 4 ч.
Twitter передал Илону Маску дополнительные данные, ждём решения миллиардера по сделке 5 ч.
Новая статья: Teenage Mutant Ninja Turtles: Shredder’s Revenge — юные таланты. Рецензия 10 ч.
Экшен Fire Emblem Warriors: Three Hopes получил релизный трейлер и неплохие оценки в прессе 13 ч.
На горизонте замаячил пиратский флаг: проблемную Skull & Bones покажут в начале июля 14 ч.
Разработчики сборника Halo: The Master Chief Collection задумались над добавлением микротранзакций — фанаты против 15 ч.
Симулятор охоты Way of the Hunter с огромным открытым миром выйдет на ПК и консолях 16 августа 15 ч.
Кооперативному шутеру Deep Rock Galactic покорилась новая вершина продаж 16 ч.
Следующая игра FromSoftware уже почти готова, а в глубокой разработке находится ещё несколько 16 ч.
Треть российских компаний в ближайшее время перейдёт на отечественное ПО 16 ч.
OnePlus готовит новые носимые устройства — часы, наушники и фитнес-трекер 3 ч.
Новый российский ДЗЗ-спутник «Электро-Л» проходит испытания — запуск намечен на 2023 год 3 ч.
AMD способна захватить до 40 % рынка серверных процессоров, считают аналитики JPMorgan 3 ч.
Игровой смартфон ASUS ROG Phone 6 может получить тыльный дисплей и LED-индикатор 4 ч.
Большинство функций автопилота теперь доступны покупателям Tesla за доплату в $6000 4 ч.
Innosilicon разогнала память LPDDR5X до 10 000 Мбит/с — это даст 80 Гбайт/с пропускной способности 15 ч.
Cerebras Systems поставила рекорд в области машинного обучения для одиночных систем 15 ч.
Дата-центры стали заложниками новой европейской энергетической политики, а украинский конфликт только усилил проблемы 16 ч.
Инженерный образец Raptor Lake сравнили с флагманом Alder Lake на одной частоте — до 20 % быстрее в многопоточных тестах 17 ч.
Продажи электромобилей в России выросли на 65 %, но дальнейшие перспективы туманны 17 ч.