Фізики створили матеріал, який може "програмувати" спосіб виділення тепла. Це відкриває можливості для створення більш ефективних енергетичних систем та пристроїв, які зберігають інформацію, використовуючи тепло замість електрики. Дослідження опубліковано в журналі Laser & Photonics Reviews, пише Live Science.
Розроблена вченими конструкція обходить 160-річне правило фізики, яке пов’язує поглинання та випромінювання тепла матеріалами. За звичайних умов матеріал, який добре поглинає тепло в одному напрямку, так само добре випромінює тепло в цьому напрямку. Це правило взаємності, описане фізиком Густавом Кірхгофом у XIX столітті, обмежувало можливості інженерів щодо незалежного контролю вхідного та вихідного тепла.
Фізики розробили теоретичний пристрій, здатний спрямовувати теплове випромінювання в різних напрямках і запам’ятовувати це налаштування навіть після вимкнення живлення.
Новий пристрій поєднує в собі два матеріали, які зазвичай не поєднуються. За допомогою магнітного поля вчені порушили природну симетрію в шарі арсеніду індію. У результаті теплове випромінювання,
що поширюється в одному напрямку, поводиться інакше, ніж випромінювання, що поширюється в іншому напрямку.
Поверх цього матеріалу розташований шар із германію, сурми та телуру. Це речовина з фазовим переходом, здатна перемикатися між двома різними фізичними структурами та залишатися в тій структурі, в якій вона встановлена, доки її навмисно не перемкнуть знову. Після встановлення цього шару в потрібне положення він фіксує різницю в напрямку випромінювання тепла та утримує його там без необхідності постійного живлення, що дозволяє "програмувати" напрямок тепла.
Фізики порівняли свою конструкцію з комп’ютерною пам’яттю, оскільки вона зберігає запрограмований стан після відключення живлення. Однак пристрій зберігає матеріальний стан, а не саме тепло.
Поки що цей пристрій існує лише на папері, і його ще не створено. Проте вчені вважають, що його можна створити за допомогою сучасних технологій.
Інші новини науки
- Фізики вважають, що темна матерія перетворюється на частинки, які є носіями гравітації.
- "Кінець світу" очікують наступного тижня: в один день відбудуться 3 космічні події.
