Метаматериалы помогли создать детали теплового компьютера Физики воплотили в жизнь идею создания на основе метаматериалов экзотических тепловых устройств, управляющих потоками тепла — изолятора, концентратора и инвертора. Работа ученых принята к публикации в журнале Physical Review Letters, а ее краткое описание можно прочитать на сайте ScienceNow. В гомогенных материалах тепло равномерно распространяется по градиенту — от горячего к холодному. Однако существуют материалы, которые обладают разной теплопроводностью в разных направлениях. В гомогенных материалах тепло равномерно распространяется по градиенту — от горячего к холодному. Однако существуют материалы, которые обладают разной теплопроводностью в разных направлениях. Это свойство наиболее ярко проявляется у так называемых метаматериалов — слоистых композитов, чьи свойства зависят в наибольшей степени от структуры, а не от химического состава. Ранее математики предложили использовать метаматериалы для создания пассивных тепловых устройств, распространение тепла в которых происходит необычным образом. Среди них были тепловые плащи-невидимки, концентраторы тепла и инверторы. На изобретение тепловых вариантов этих устройств ученых вдохновило использование метаматериалов для создания оптических плащей-невидимок. Например, предложенные тепловые плащи-невидимки представляли собой своеобразные слоистые оболочки из метаматериалов, проводящие тепло так, чтобы внешний наблюдатель не заметил наличия внутри оболочки посторонних предметов. Толщина слоев оболочки, их количество и теплопроводность были рассчитаны математиками таким образом, чтобы тепло, проходя сквозь слои, огибало спрятанный объект, и градиент тепла восстанавливался. Тепловой концентратор, наоборот, направлял потоки тепла сквозь выбранный объект, а инвертор локально разворачивал тепловой поток в противоположную сторону. В настоящей статье физики описали создание реальных прототипов рассчитанных тепловых устройств. Они состояли из небольшой металлической сердцевины, окруженной 40 слоями резины и силиконового эластомера, наполненного нитридом бора. Сердцевину вместе с оболочкой создатели залили в прозрачный полимер, к которому с одной стороны подводили тепло, а с другой охлаждали. За распространением тепла в устройстве следили с помощью инфракрасной камеры. В зависимости от конфигурации слоев (они могли быть открытыми, закрытыми, «скрученными») устройства работали в режиме концентратора, инвертора или теплового плаща-невидимки. Создатели надеются, что полученные устройства станут основой для создания тепловых компьютеров — вычислительных машин, работа которых будет осуществляться посредством манипуляции потоками тепла, а не электричества. Тепло, которое для обычных компьютеров является нежелательным побочным продуктом, для будущих тепловых устройств, возможно, станет источником энергии. Работа над такими устройствами пока находится в самом начале. Источник: lenta.ru Тепло, Теплов, Устройство, Создание, Метаматериал

Метаматериалы помогли создать детали теплового компьютера

Физики воплотили в жизнь идею создания на основе метаматериалов экзотических тепловых устройств, управляющих потоками тепла — изолятора, концентратора и инвертора. Работа ученых принята к публикации в журнале Physical Review Letters, а ее краткое описание можно прочитать на сайте ScienceNow. В гомогенных материалах тепло равномерно распространяется по градиенту — от горячего к холодному. Однако существуют материалы, которые обладают разной теплопроводностью в разных направлениях.

В гомогенных материалах тепло равномерно распространяется по градиенту — от горячего к холодному. Однако существуют материалы, которые обладают разной теплопроводностью в разных направлениях. Это свойство наиболее ярко проявляется у так называемых метаматериалов — слоистых композитов, чьи свойства зависят в наибольшей степени от структуры, а не от химического состава.

Ранее математики предложили использовать метаматериалы для создания пассивных тепловых устройств, распространение тепла в которых происходит необычным образом. Среди них были тепловые плащи-невидимки, концентраторы тепла и инверторы. На изобретение тепловых вариантов этих устройств ученых вдохновило использование метаматериалов для создания оптических плащей-невидимок.

Например, предложенные тепловые плащи-невидимки представляли собой своеобразные слоистые оболочки из метаматериалов, проводящие тепло так, чтобы внешний наблюдатель не заметил наличия внутри оболочки посторонних предметов. Толщина слоев оболочки, их количество и теплопроводность были рассчитаны математиками таким образом, чтобы тепло, проходя сквозь слои, огибало спрятанный объект, и градиент тепла восстанавливался. Тепловой концентратор, наоборот, направлял потоки тепла сквозь выбранный объект, а инвертор локально разворачивал тепловой поток в противоположную сторону.

В настоящей статье физики описали создание реальных прототипов рассчитанных тепловых устройств. Они состояли из небольшой металлической сердцевины, окруженной 40 слоями резины и силиконового эластомера, наполненного нитридом бора. Сердцевину вместе с оболочкой создатели залили в прозрачный полимер, к которому с одной стороны подводили тепло, а с другой охлаждали. За распространением тепла в устройстве следили с помощью инфракрасной камеры.

В зависимости от конфигурации слоев (они могли быть открытыми, закрытыми, «скрученными») устройства работали в режиме концентратора, инвертора или теплового плаща-невидимки.

Создатели надеются, что полученные устройства станут основой для создания тепловых компьютеров — вычислительных машин, работа которых будет осуществляться посредством манипуляции потоками тепла, а не электричества. Тепло, которое для обычных компьютеров является нежелательным побочным продуктом, для будущих тепловых устройств, возможно, станет источником энергии. Работа над такими устройствами пока находится в самом начале.

Источник: lenta.ru

Блогер создал «USB-убийцу» компьютеров
Видеоблогер Томас Ким (Thomas Kim) показал, как самостоятельно собрать USB-устройство, способное вывести из строя любой персональный компьютер.


  • Тепло,
  • Теплов,
  • Устройство,
  • Создание,
  • Метаматериал
Комментировать публикацию через Постсовет:
Комментарии (0) RSS свернуть / развернуть

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.


Комментировать публикацию через Вконтакте: