Ученые нашли "невозможный" способ контролировать тепло: нарушает 160-летнее правило физики
Исследователи разработали материал, способный независимо контролировать поглощение и излучение тепла. Он даже сохраняет эту способность после выключения питания.
Физики создали материал, который может "программировать" способ выделения тепла. Этот открывает возможности для создания более эффективных энергетических систем и устройств, которые хранят информацию, используя тепло вместо электричества. Исследование опубликовано в журнале Laser & Photonics Reviews, пишет Live Science.
Разработанная учеными конструкция обходит 160-летнее правило физики, связывающее поглощение и излучение тепла материалами. В обычных условиях материал, который хорошо поглощает тепло в одном направлении, так же хорошо излучает тепло в этом направлении. Это правило взаимности, описанное физиком Густавом Кирхгофом в XIX веке, ограничивало возможности инженеров по независимому контролю входящего и исходящего тепла.
Физики разработали теоретическое устройство, способное направлять тепловое излучение в разных направлениях и запоминать эту настройку даже после выключения питания.
Новое устройство сочетает в себе два материала, которые обычно не работают вместе. С помощью магнитного поля ученые нарушили естественную симметрию в слое арсенида индия. В результате излучение тепла, распространяющееся в одном направлении, ведет себя иначе, чем излучение, распространяющееся в другом направлении.
Поверх этого материала находится слой из германия-сурьмы-теллура. Это вещество с фазовым переходом, способное переключаться между двумя различными физическими структурами и оставаться в той структуре, в которой оно установлено, пока его намеренно не переключат снова. После установки этого слоя в нужное положение, он фиксирует разницу в направлении излучения тепла и удерживает его там без необходимости постоянного питания, что позволяет "программировать" направление тепла.
Физики сравнили свою конструкцию с компьютерной памятью, поскольку она сохраняет запрограммированное состояние после отключения питания. Однако, устройство хранит материальное состояние, а не само тепло.
Пока это устройство существует только на бумаге, и оно еще не создано. Тем не менее, ученые считают, что его можно создать с помощью современных технологий.
- Последние
- Популярные
Новости по дням
5 августа 2026
