Imagina que estás tocando guitarras: cada ventana de alambre produce una ola de sonido que se vibra e interactúa con otras olas.
Ahora reduzca esta idea en una molécula pequeña a única, y en lugar de ondas de sonido, la vibración de la imagen que toma el calor.
Un equipo de ingenieros y científicos materiales en el Departamento de Ingeniería Mecánica de Paul M. Reddy del volante de CU, descubrió recientemente que la pequeña vibración térmica, que también se conoce como Fonins, puede interferir entre sí como una nota musical, ya sea el uno al otro o el uno al otro.
La interferencia de Fonne es algo que nunca se observa a temperatura ambiente en una escala de medición o molecular. Pero este grupo ha desarrollado una nueva técnica que tiene el poder de revelar estos pequeños secretos de vibración.
El estudio de este progreso fue dirigido por el profesor asistente Long Ji en el Grupo de Investigación CUI. Su trabajo, que fue financiado por la National Science Foundation, fue publicado en los investigadores de España (Instituto D -Sensia de Metrus de Madrid, Universidad de Autovinoma de Madrid), Italia (ISstoto the Cheemica the Compostity Orgomaticiyye), y el Departamento de Cooperación de Cu -Bolder. Contenido de la naturaleza.
El grupo dice que su búsqueda ayudará a los investigadores de todo el mundo a comprender mejor el comportamiento físico de los fonones, que todos los materiales de aislamiento, sobre los portadores de energía dominantes. Creen que algún día, este descubrimiento puede revolucionar cómo la electrónica y los materiales futuros gestionan el consumo de calor.
“La intervención es un fenómeno fundamental”, dijo Cui, que también está asociado con el Programa del Centro de Ciencia e Ingeniería de Materiales y la experiencia de material cuántico. “Si tiene la capacidad de comprender la interferencia del flujo de calor en el nivel más pequeño, puede crear dispositivos que nunca antes habían sido posibles”.
La combinación más fuerte de los oídos del mundo
CUI dice que Molecular Phononx, o el estudio de las moléculas en moléculas, se ha sometido a una conversación ideológica durante mucho tiempo. Pero primero necesitas algunos oídos fuertes para “escuchar” con estas letras moleculares y vibraciones, y esta tecnología no existe.
Es decir, hasta que el CUI y su equipo entraron.
El grupo diseñó granos de arena o incluso un pequeño sensor térmico que incluso una partícula en rodajas. Esta es una investigación especial: tiene una resolución récord que les permite atrapar moléculas y potencialmente medir la vibración de Foon en el nivel más pequeño.
Usando estos pequeños sensores térmicos especialmente diseñados, el equipo estudió el flujo de calor a través de una sola unión molecular y descubrió que algunas vías moleculares podrían causar interferencia destructiva.
Sai Elishala, estudiante de doctorado en el Laboratorio CUI y autor principal del estudio, dijo que la investigación representa la primera observación de la devastadora interferencia de fonín a temperatura ambiente, utilizando la investigación térmica a su novela.
En otras palabras, el equipo ha abierto la capacidad de manejar el flujo de calor en la escala donde se produce todo el material: una molécula.
“Decimos que tienes dos olas de agua en el mar que se están moviendo entre sí”, dijo Elishala. “Esto se llama interferencia destructiva y esto es lo que hemos observado en este experimento. Comprender esta tendencia puede ayudarnos a suprimir el transporte de calor y aumentar el rendimiento del material a una escala muy pequeña y sin precedentes”.
Pequeñas moléculas, amplia capacidad
Una cosa es preparar y documentar los siguientes siguientes y nunca antes vistos. Pero solo, ¿qué valen estas pequeñas vibraciones?
Elishala dijo: “Este es solo el comienzo de Molecular Phononic”. Cuando se trata de consumo de calor, hay una larga lista de preocupaciones en el contenido de nueva era y la electrónica. Nuestra investigación ayudará a estudiar la química, los comportamientos físicos y el manejo del calor en las moléculas para que podamos abordar estas preocupaciones. “
Tome contenido orgánico como polímero. Su baja conductividad térmica y cambios de temperatura a menudo tienen un gran riesgo, como el alto calor y el colapso.
Un día, con la ayuda de la investigación de intervención de Fonnan, los científicos e ingenieros pueden producir una nueva molécula. Uno que convierte un polímero en un metal como un metal que puede usar la vibración de fonen constructiva para aumentar el transporte térmico.
Incluso esta técnica puede desempeñar un papel importante en áreas como la electricidad termo, de lo contrario se conoce como uso de calor para generar electricidad. Reducir el flujo de calor y suprimir el transporte térmico en esta disciplina puede aumentar el rendimiento de los dispositivos termo eléctricos y allanar el camino para el uso de energía limpia.
El grupo dice que el estudio también es la punta del iceberg para ellos. Sus próximos proyectos y cooperación con los químicos de Boleador CU se extenderán a esta tendencia y utilizarán la técnica de esta novela para encontrar otras propiedades fonónicas a escala molecular.
Elishala dijo: “Phoneon viaja prácticamente en todo contenido”. “Por lo tanto, podemos guiar el desarrollo de cualquier material natural y fabricado artificialmente en un pequeño nivel utilizando nuestra investigación altamente sensible”.
