Liệu nhiệt độ có thể được điều chỉnh như là dạng sóng?
10:20 SA,17/07/2015

Những nghiên cứu gần đây đang tập trung vào khả năng sử dụng hiệu ứng giao thoa của sóng giả hạt để kiểm soát sự trao đổi nhiệt trong vật liệu. Việc sử dụng công nghệ làm nhiễu sóng đã được sử dụng để điều khiển các thiết bị điện tử, quang tử và âm thanh. Nếu một phương pháp tương tự có thể được sử dụng cho sự trao đổi nhiệt,thì việc này có thể tạo điều kiện cho sự phát triển một cách hiệu quả hơn cho các thiết bị về nhiệt điện và điện tử nano, cải thiện chất phủ cản nhiệt và tạo ra các vật liệu mới có độ dẫn nhiệt cực thấp.

"Nếu bạn có thể thay đổi cơ chế vận hành của nhiệt độ trở thành như một sóng nhiệt và có thể can thiệp trong việc kiểm soát sóng này di chuyển như thế nào, thì về cơ bản bạn có thể kiểm soát tất cả các thuộc tính của việc trao đổi nhiệt," Martin Maldovan, một trợ lý giáo sư tại Trường Hóa chất và sinh học phân tử và Kỹ thuật và Trường Vật lý tại Viện Công nghệ Georgia nói. Ông cũng là tác giả của bài báo. "Đây sẽ là một cách hoàn toàn mới để hiểu và vận dụng nhiệt."

Những diễn biến gần đây đã chỉ ra rằng các giả hạt nhiệt có thể giao thoa với chính ánh phản xạ của chúng. Các quan sát cho thấy rằng các giả hạt nhiệt phải tồn tại dưới dạng sóng tương tự như sóng điện tử, quang tử hay âm thanh. Sự giao thoa này có tiềm năng được sử dụng để thay đổi vận tốc của các giả hạt và các trạng thái của tỷ trọng. Điều này cũng tạo ra những giải năng lượng ngăn chặn các sóng giả hạt. Sử dụng giải năng lượng tương tự trong các vật liệu quang học và điện tử đang được xem như là chìa khóa để phát triển một loạt các thiết bị hữu ích.

Hiện nay, trao đổi nhiệt trong vật liệu cấu trúc nano phần lớn đã được kiểm soát bằng cách thêm vào  các tỉ lệ nguyên tử tạp chất, lớp trung gian, các bề mặt và các hạt nano làm giảm dòng nhiệt bằng cách phân tán các giả hạt khuếch tán. Kiểm soát hiệu ứng sóng có thể tạo thuận lợi cho phương pháp tiếp cận mới liên quan đến các phản xạ đều và truyền của dao động nhiệt tại các lớp trung gian.

Xem xét những thành công vượt trội đạt được khi sử dụng sóng điện tử, sóng quang tử và sóng giả hạt giao thoa với nhau  để điều khiển điện tử, ánh sáng và sóng âm thanh. Điều đó chắc chắn có giá trị để mở rộng các lý thuyết về dao động nhiệt, do đó tạo ra một cách tiếp cận mới căn bản cho việc vận dụng, sử dụng dòng nhiệt, "Maldovan nhận xét.

Nhiều năm nay, các nhà nghiên cứu đang tập trung nghiên cứu cách thức chuyển  nhiệt vào trong vật liệu. Trong tương lai, các nghiên cứu này sẽ xác định được vận tốc chính xác để chuyển nhiệt, và bao nhiêu nhiệt được di chuyển trong quá trình này.

Nguồn: http://www.news.gatech.edu/
Bản quyền thuộc Cục Thông tin Khoa học và Công nghệ Quốc gia.
Địa chỉ trụ sở chính: 24 Lý Thường Kiệt - Quận Hoàn Kiếm - Hà Nội.
Tel: (84-04) 38249874 - 39342945 | Fax: (08-04) 38249874 | Email: techmart@vista.gov.vn