Керамический материал с изменяемой теплопроводностью: революционное открытие
Исследователи из штата Огайо показали, как обычный керамический материал может изменить свою теплопроводность в ответ на воздействие электрического поля.
Новинка открывает дверь для твердотельных тепловых переключателей, которые могли бы сделать термоэлектрические генераторы намного более эффективными.
Открытие было основано на полезной, но сбивающей с толку идее о квазичастицах, которые действуют так, как будто они существуют, но на самом деле их нет. В твердом теле есть только три типа частиц: протоны, нейтроны и электроны. Когда эти отдельные частицы упакованы вместе (в форму твердого тела), их поведение чрезвычайно трудно предсказать, поскольку движение каждой из них напрямую зависит от всех остальных.
Что такое квазичастицы и как они устроены
Несмотря на эту безумную сложность, в этих системах есть наблюдаемые эмерджентные паттерны, которые ведут себя гораздо проще, как если бы они были частицами, взаимодействующими не со всем, что их окружает. Исследователи обнаружили некоторое количество этих паттернов в различных системах и назвали их квазичастицами. По сути, это математические инструменты, которые позволяют ученым работать с простыми моделями поведения, возникающими в хаотических системах.
Соответствующей квазичастицей в этом случае является феррон, который, как предполагалось, существует в сегнетоэлектрических материалах, подмножестве пьезоэлектрических материалов. Пьезоэлектрики — это материалы, которые генерируют переменное напряжение при вибрации или нагрузке или вибрируют при воздействии внешнего переменного напряжения. Например, в некоторых микрофонах используются пьезоэлектрические компоненты для преобразования звуковых волн в электрические