Новое устройство производит больше тепла, чем считалось возможным

Новая технология может помочь продлить срок службы компьютерных процессоров, сохраняя их холодными и снижая их износ.

Разработанный американскими физиками крошечный кремниевый чип нарушает лимит абсолютно черного тела, установленный еще Максом Планком. Работа открывает путь к созданию более эффективных технологий, преобразующих тепло электроприборов обратно в электричество.

Как производить больше электричества из тепла, чем это возможно

Лимит абсолютно черного, сформулированный физиком Максом Планком в 1900, это теория, которая описывает максимальное количество энергии, которую можно получить из теплового излучения. Однако когда объекты находятся на крайне близком расстоянии друг от друга, этот закон нарушается, и тепловой перенос с одного объекта на другой повышается в геометрической прогрессии.

Таким образом, чем ближе объекты, тем лучше теплоперенос. Проблема в том, что удерживать их на максимально короткой дистанции, не давая коснуться друг друга, механически сложно. Эту трудность преодолели при помощи устройства лучистой теплопередачи ближнего поля физики из Университета штата Юта.

Ученые создали крошечный чип размером 5×5 мм, состоящий из двух кремниевых подложек со стабильной щелью между ними шириной 100 нм. Одну плату они нагрели, другую — охладили, и получили тепловой поток, который можно использовать для выработки электрического тока. Сам по себе метод получения электричества из теплового потока не новый, но в таких микроскопических масштабах и между кремниевыми платами этого никто до сих пор не делал.

«Невозможно преодолеть лимит абсолютно черного тела в излучении, — заявил Матье Франкер, старший в команде исследователей. — Но когда мы спускаемся до наномасштаба, это становится возможно».

Для такого устройства исследователи видят массу возможностей применения — от охлаждения процессоров в компьютерах и мобильных телефонах до преобразования отбросного тепла в электричество для продления срока службы аккумуляторов. Чип можно использовать для получения питания в том случае, если имеется источник тепла, например, медицинский имплант. Ну и, конечно, нельзя забывать о преимуществах для окружающей среды.

«Сейчас мы просто выбрасываем [тепло] в атмосферу, — поясняет Франкер. — Оно нагревает комнату, к примеру. А затем вы включаете кондиционер, чтобы стало прохладнее, и тратите еще больше энергии».    

В конце прошлого года немецкие физики предложили радикально новый метод переноса магнитной информации. Их открытие, сочетающее сверхпроводимость со спинтроникой, позволит создать компьютеры, не выделяющие тепло. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet