ESET_122021 ESET_122021 ESET_122021 ESET_122021

Materiál, ktorý zároveň vedie aj blokuje teplo

1

Vedci z Chicagskej univerzity vynašli nový spôsob, ako rozvádzať teplo na mikroskopickej úrovni. Pomôcť môže tepelný izolátor vyrobený inovatívnou technikou. Výskumníci ukladali na seba ultratenké vrstvy kryštalických plátkov, pričom každú vrstvu mierne otočili, čím vznikol materiál s atómami, ktoré sú zoradené v jednom smere, ale nie v druhom. Výsledný materiál je mimoriadne dobrý v zadržiavaní tepla aj v jeho odvádzaní, hoci v rôznych smeroch. Táto nezvyčajná schopnosť by mohla mať veľmi užitočné využitie napríklad v elektronike.

„Kombinácia vynikajúcej tepelnej vodivosti v jednom smere a vynikajúcej izolácie v druhom smere v prírode vôbec neexistuje,“ povedal hlavný autor štúdie Jiwoong Park, profesor chémie a molekulárneho inžinierstva na Chicagskej univerzite. „Dúfame, že by to mohlo otvoriť úplne nový smer vo výrobe nových materiálov.“ Parkova skupina skúmala spôsoby, ako vyrobiť extrémne tenké vrstvy materiálov, ktoré majú hrúbku iba niekoľko atómov.

Materiály používané pre zariadenia sú obvykle vyrobené z veľmi pravidelných, opakujúcich sa mriežok atómov, čo uľahčuje pohyb elektriny (a tepla) materiálom. Vedcov však zaujímalo, čo by sa stalo, keby namiesto toho pri ukladaní jednotlivých vrstiev mierne pootočili každú nasledujúcu vrstvu. Výsledky ukázali, že mikroskopická stena vyrobená z tohto materiálu mimoriadne dobre bránila pohybu tepla medzi oddeleniami. Tepelná vodivosť materiálu je veľmi nízka, taká nízka ako v prípade vzduchu, ktorý je jedným z najlepších izolátorov, aké poznáme.

A keď vedci zmerali schopnosť materiálu prenášať teplo pozdĺž steny, zistili, že to dokáže veľmi ľahko. Kombinácia týchto dvoch vlastností by mohla byť veľmi užitočná. Napríklad výroba čoraz menších počítačových čipov vedie k tomu, že cez malý priestor preteká čoraz viac energie, čím vzniká prostredie s vysokou „hustotou výkonu“ – nebezpečný horúci bod. Jedna z najväčších výziev elektroniky je postarať sa o toto teplo, pretože niektoré súčasti elektroniky sú pri vysokých teplotách veľmi nestabilné.

No ak možno použiť materiál, ktorý môže viesť teplo a súčasne ho izolovať v inom smere, môžeme teplo odsávať od zdroja tepla, ako je batéria, a pritom sa vyhnúť krehkejším častiam zariadenia. Vedci testovali svoju techniku ​​vrstvenia iba s jedným materiálom, nazývaným disulfid molybdénu, ale myslia si, že tento mechanizmus by mal fungovať v mnohých ďalších.

Zdroj: eurasiareview.com.

Redakcia

Všetky autorove články

1 komentár

Super vecicka, mohli by takto vyrobit v jednom smere tepelny laser a vsetkych nas upalit z vesmiru ;-D reakcia na: Materiál, ktorý zároveň vedie aj blokuje teplo

22.10.2021 18:10
Super vecicka, mohli by takto vyrobit v jednom smere tepelny laser a vsetkych nas upalit z vesmiru ;-D Ved na to sa to aj asi zneuzije.
Reagovať

Pridať komentár

Mohlo by vás zaujímať

Mohlo by vás zaujímať