Мигновената промяна в топлопроводимостта на даден материал под въздействие на

Мигновената смяна в топлопроводимостта на даден материал под влияние на електрически сигнал има голям капацитет за приложение в системите за слънчева сила
(снимка: CC0 Public Domain)

Група учени от държавния университет в Охайо потвърди , че топлопроводимостта на даден материар може да се управлява незабавно при стайна температура благодарение на електрическо поле. Това отваря пътя за основаване на твърдотелни термопревключватели, които ще намерят доста на практика приложения.

Способността за смяна топлопроводимостта под влияние на електрически сигнали е свойство, което се приписва на фероелектриците, само че до момента нямаше научни публикации, доказващи това. За да обосноват теорията за термичните превключватели, учените от Охайо са употребявали от дълго време плануваната феронова квазичастица. Тя придвижва както топлота (енергия, получена от околната среда), по този начин и поляризация в материала.
още по темата
Фероните се движат на талази в материала измежду осцилиращите атоми на кристалната решетка. И в случай че по-рано се смяташе, че външното електрическо поле не въздейства на трептенията на атомите в решетката, то новото проучване и новата доктрина потвърждават, че комплицираният резултат от въздействието на външно електрическо поле върху поляризацията и „ колебането ” на фероните, дружно с въздействието върху трептенията на атомите в решетката, води до превключваем транспорт на топлота.

„ Открихме, че смяната на позицията на тези атоми и смяната на естеството на вибрациите би трябвало да придвижват топлота и затова външно поле, което трансформира тези трептения, би трябвало да повлияе на топлопроводимостта ”, споделят откривателите, представени от Science Daily. „ Хората са склонни да мислят, че вибрациите на атомите са нещо естествено и не реагират на електрическо или магнитно поле. Ние споделяме, че те могат да бъдат повлияни от електрическо поле ”.

При опити с фероелектрик като оловния цирконат-титанат, теорията и измерванията съответстват – с и без електрическо поле разликата в топлопроводимостта е 2%. За практическо приложение това не е нищо, макар че резултатът е задоволителен като удостоверение на теорията.

В бъдеще учените се надяват да открият подобен материал за превключване на топлопроводимостта, който я трансформира под влияние на електрическия сигнал с най-малко към 15%. Подобни материали биха намерили приложение в системите за слънчева сила и в други области – да вземем за пример за изстудяване на електрониката в галактически кораби, където това е доста мъчно.

Важна детайлност е, че проучването на учените от Охайо се финансира от американските военни и разбираево те не бързат да споделят проекти за бъдещото потребление на откритието.