Физици от САЩ за първи път показаха как топлината се движи – или по-скоро не се движи – между вещества в състояние на плазма с висока енергийна плътност. Откритията ще помогнат за разработването на нови експерименти за контролиран термоядрен синтез с помощта на лазери. Разбирането на начина, по който топлината се движи между горещата плазма и повърхностите на материалите, е необходимо и за други технологии, като полупроводниците и хиперзвуковите ракети.
Плазма с висока енергийна плътност се образува само при екстремни налягания и температури. Проучването на изследователи от Университета на Невада показва, че междуфазовото термично съпротивление – явление, за което се знае, че възпрепятства преноса на топлина при по-малко екстремни условия, също възпрепятства топлинния поток между различни материали в състояние на плътна, свръхгореща плазма.
В своя експеримент учените са се фокусирали върху преноса на топлина между метал и пластмаса, се казва в уеб сайта на Националната научна фондация на САЩ. С помощта на лазер те нагряват до екстремни температури и подлагат волфрамова жица и пластмасовата ѝ обвивка на високо налягане. Проводникът бил нагрят до около 10 000 градуса по Целзий, докато пластмасовата му обвивка останала сравнително хладна – само 1100 °C. Използвайки серия от лазерни импулси с нарастващо закъснение, изследователите са успели да проверят дали топлината се предава между волфрама и пластмасата.
„Когато погледнахме данните, бяхме шокирани, защото топлината не се предаваше между тези материали“, казва Уайт. – Тя се задържаше на границата между материалите и ние прекарахме много време в опити да разберем защо.“
Оказа се, че причината е топлинното съпротивление на границата между материалите. Електроните в по-топлия материал достигат до границата между материалите, като пренасят топлинна енергия, но след това се разсейват и се връщат в по-топлия материал, обясни Уайт.
Това изследване е първото, в което учените директно наблюдават ограничения топлинен поток между материалите при такива екстремни условия. Точното разбиране на екстремните условия е от съществено значение за широк спектър от важни технологии – от медицинската диагностика до националната сигурност, казват изследователите.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
