Проводимость и тепловое излучение — вот два пути, которыми высокая температура перемещается от одного объекта к другому. Проводимость — процесс, с которым тепло перемещается между объектами с физическим контактом, например, между чайником и плитой. Тепловое излучение описывает перемещение тепла на большие дистанции, например, тепло от солнца. Эти два фундаментальных процесса теплопередачи объясняют, как энергия преодолевает микроскопические и макроскопические расстояния. Однако исследователи затруднялись установить, как тепло перетекает через промежутки. И вот теперь исследователи из Массачусетского технологического института, университета Оклахомы и университета Рутгерса разработали модель, которая объясняет, как тепло течет между объектами, удаленными друг от друга на расстояние не более нанометра. Команда развила унифицированную структуру, которая подсчитывает передачу тепла в конечных промежутках, и показала, что тепло течет на субнанометровые дистанции не посредством излучения или проводимости, а посредством фононного туннелирования. Фононы — это единицы энергии, произведенной вибрирующими атомами в кристаллической решетке. Например, один кристалл столовой соли содержит атомы натрия и хлорида, упорядоченные в решетке. Эти атомы вибрируют, формируя механические волны, которые способны передавать тепло по решетке. Обычно эти волны или фононы способны передавать тепло только в пределах материалов, а не между ними. Однако новое исследование показало, что на самом деле фононы могут преодолевать нанометровые промежутки, туннелируя от одного материала к другому и усиливая передачу тепла. Исследователи полагают, что фононное туннелирование объясняет физическую механику передачи энергии в данном масштабе, что нельзя всецело приписывать либо проводимости, либо излучению. Результаты исследования опубликованы в издании Nature Communications. 08.04.2015 |
Хайтек
В MIT разрабатывают бытовых роботов, наделенных здравым смыслом | |
С помощью большой языковой модели инженеры Мас... |
В двумерных сверхпроводниках открыта незаметная квантовая критическая точка | |
Слабые флуктуации в сверхпроводимости, яв... |
Роняйте на здоровье. Разработан материал для электроники с адаптивной прочностью | |
Неприятности случаются каждый день, и есл... |
2-фотонная фотоэмиссионная спектроскопия помогла понять поведение электронов | |
Органическая электроника — область,... |
Печатный полимер позволяет изучить хиральность и спины при комнатной температуре | |
Печатаемый органический полимер, который при&n... |
Nature Communications: Открыто революционное явление в жидких кристаллах | |
Исследовательская группа, работающая в UN... |
PRL: Ученые продвинулись в управляемом ускорении электронов в микромасштабе | |
Исследователи из Стэнфорда приблизились к... |
Physical Review Applied: Ниобий воскресили для квантовых технологий | |
Когда речь заходит о сверхпроводящих куби... |
Optica Quantum: Ученые разработали новый метод определения квантовых состояний | |
Ученые из Университета Падерборна примени... |
Физики впервые услышали звуки "схлопывания" тепла в сверхтекучей жидкости | |
В большинстве материалов тепло предпочитает ра... |
Nature Communications: Ученые придумали, как защитить золотые катализаторы | |
Впервые исследователи, в том числе и... |
Nature Photonics: Поставлен рекорд эффективности первоскитовых светодиодов | |
Используя простой метод solvent sieve, исследо... |
Создан новый сверхпроводник из иридия, циркония и платины с хиральной структурой | |
Исследователи из Токийского университета ... |
Nature Communications: Совершен прорыв в создании квантовых материалов | |
Исследователи из Калифорнийского универси... |
В Японии робота с живыми мышцами научили ходить под водой — на суше он высохнет | |
Исследователи из Токийского университета ... |
PNAS: Клеточный каркас разобрали на микроскопические пути | |
Исследователи из Принстона применили спле... |
Создано доступное и экологичное решение для плоских дисплеев и носимой техники | |
Исследовательская группа под руководством... |
Разработан экологичный способ производства проводящих чернил для электроники | |
Исследователи из Университета Линчепинга,... |
AFM: Ученые разрабатывают технологию интеграции искусственных нейронных сетей | |
С появлением таких новых отраслей, как ис... |
Детекторы космических лучей для TAIGA- Muon запустят в серию в ТПУ | |
Ученые из Томского политехнического униве... |
Physical Review Letters: Открыт материал с большим невзаимным поглощением света | |
В основе глобальной интернет-связи лежит оптич... |
Создан новый держатель образцов для измерения температур в сверхмалом диапазоне | |
Группа специалистов из Helmholtz-Zentrum ... |
Applied Surface Science: Открыт путь к мемристорам нового поколения | |
Мемристорные устройства представляют собой кат... |
Frontiers of Optoelectronics: Прогресс в области двумерных полупроводников | |
Замещающее легирование чужеродными элементами ... |
eLight: Разработан подход для создания сверхчувствительных сенсоров | |
Датчики — важнейшие инструменты для... |
Монополи фазы Берри применили для создания высокотемпературных спинтроников | |
Спинтроники — это электронные ... |
Создан новый подход для разработки новых оптических устройств для биомедицины | |
Интегрированные сети распределения, обработки ... |
LAM: Создано устройство, способное произвести революцию в использовании света | |
Жидкокристаллические, или ЖК, фазовые мод... |
Physical Review C: Ученые заложили базу для изучения неуловимых тетранейтронов | |
Тетранейтрон — неуловимое атомное я... |
Квантовые точки помогут создать уникальные CMOS-датчики для бытовой электроники | |
Невидимый для наших глаз, коротковолновый... |