Теплоневидимки и теплоконцентраторы

Наука и технологии
Москва, 27.02.2012
«Эксперт» №8 (791)

Французским исследователям впервые удалось продемонстрировать эффективный метод изоляции физических объектов от внешних источников теплового излучения. Одно из наиболее перспективных направлений применения этой прорывной технологии — охлаждение различных электронных устройств, и прежде всего критически значимых элементов современных компьютеров. Вторая интересная возможность связана с тем, что данная методика также позволяет добиваться обратного эффекта — увеличения концентрации тепловой энергии. Тем самым она, по идее, должна стимулировать повышение эффективности работы солнечных батарей и прочих приборов, аккумулирующих тепло.

Информация об этом новом достижении группы ученых из Университета Экс-Марселя и Национального исследовательского совета Франции (CNRS), возглавляемой Себастьеном Генно, была опубликована 22 февраля на сайте лондонского Института физики.

Примененная Генно и его коллегами оригинальная идея базируется на математических моделях трансформационной оптики, новейшей области научных исследований, постулирующей возможность искусственного искривления светового потока, то есть принуждения его к обтеканию предметов вместо прямого прохождения сквозь них.

Теоретические основы этого полуфантастического направления, занимающегося изготовлением «плащей-невидимок», были разработаны в середине прошлого десятилетия британцем Джоном Пендри и шведом Ульфом Леонхардтом. И за последние несколько лет физикам-экспериментаторам уже удалось достичь неплохих результатов, в частности, создать рабочие прототипы в нескольких спектральных зонах светового излучения (в том числе и в оптическом диапазоне).

Себастьен Генно сумел показать, что те же идеи могут быть успешно задействованы и для разработки термических «плащей-невидимок». Не вдаваясь в детали предложенного им технического решения, отметим лишь, что его «плащ» представляет собой двухмерное многослойное кольцо, состоящее из двух десятков концентрических прокладок, обладающих различными коэффициентами теплопроводности. На базе теоретических расчетов французские исследователи пришли к выводу, что рабочий радиус такого кольца-теплоневидимки должен составлять порядка 200–300 микрометров. И поскольку подобные размеры вполне сопоставимы с размерами множества современных микроэлектронных устройств, например тех же транзисторов, Генно и его коллеги полагают, что разработанный ими гаджет вполне может быть использован для эффективной защиты подобных устройств от воздействия высоких температур.

В свою очередь, как показали первые эксперименты авторов, для создания мощного термоконцентратора (то есть применения обратного эффекта) необходимо при помощи той же игры с коэффициентами теплопроводности добиться того, чтобы тепловые изотермы дружно стекались в центральный регион модифицированного устройства-кольца. Свои усилия по созданию рабочих прототипов этих устройств группа Генно объединила с коллективом исследователей из Университета Лилля. По оптимистичным оценкам разработчиков, термические кольца-невидимки мог

У партнеров

    «Эксперт»
    №8 (791) 27 февраля 2012
    Президентские выборы
    Содержание:
    Пробуждение политики

    Главный итог текущего избирательного цикла в том, что в России расширилось пространство публичной политики. Это следствие сдвигов в структуре общества, к которым политической системе еще предстоит приспособиться

    Международный бизнес
    Экономика и финансы
    Русский бизнес
    На улице Правды
    Реклама