Название: Сближение объектов до нанометровых расстояний
Вид работы: доклад
Рубрика: Наука и техника
Размер файла: 23.77 Kb
Скачать файл: referat.me-255380.docx
Краткое описание работы: Сближение объектов до нанометровых расстояний промеж ними может интенсифицировать теплообмен промеж этими объектами.
Сближение объектов до нанометровых расстояний
Сближение объектов до нанометровых расстояний промеж ними может интенсифицировать теплообмен промеж этими объектами
Таковы экспериментальные результаты американских физиков, которые показывают границы применимости законов излучения абсолютно черного тела. Закон, описывающий излучение абсолютно черного тела, выведен германским физиком Максом Планком более 100 лет обратно и хорошо подтверждается на практике. Закон описывает спектральную зависимость энергии равновесного излучения, испускаемой единицей поверхности абсолютно черного тела за единицу времени, от частоты и температуры. В подавляющем большинстве случаев этот закон адекватно описывает реальность, однако даже сам Планк предполагал, что при расположении обменивающихся энергией объектов на минимальных расстояниях приятель от друга он может нарушаться.
Исследователи из Массачусетского технологического института и Колумбийского университета (США) продемонстрировали, что на дистанциях промеж объектами в несколько десятков нанометров формула Планка может растеривать свою силу. Ученые показали, что теплообмен может быть до 1000 раз более интенсивным, чем это предсказывает закон Планка.
Результатыисследованийбудутопубликованывжурнале Nano Letters (Surface Phonon Polaritons Mediated Energy Transfer between Nanoscale Gaps).
Экспериментальная установка и кривые зависимостей, полученные в экспериментах (иллюстрация авторов).
Подтвердить это на опыте оказалось вдали не так просто; американские исследователи — первые, кому удалось разработать действенную экспериментальную методику и измерить подходящий коэффициент теплопередачи, который превысил предсказываемый теорией предел в тысячу раз.
Для того дабы оценить энергию теплового излучения объекта, находящегося в непосредственной близости от другого тела, необходимо, конечно, задерживать их от контакта; именно это и представляет наибольшую сложность. Авторы рассматриваемой работы решили задействовать в своих экспериментах плоскую поверхность и миниатюрную кварцевую сферу: в такой схеме контакт возможен лишь в одной точке, что упрощает задачу. При этом сдвинуть пластины на отдаление менее одного микрона так, дабы те не касались, ученым не удалось, в то время как минимальная дистанция промеж сферой и поверхностью составила 10 нм. Для регистрации изменений температуры авторы использовали биметаллический кантилевер атомно-силового микроскопа.
Полученные результаты ученые объясняют влиянием поверхностных фононных поляритонов — электромагнитных волн, распространяющихся вдоль границы раздела сред.
По мнению проф. Ченя, результаты исследований могут иметь очень широкое вляние на многие технические устройства, предположим, магнитные запоминающие устройства — жесткие диски компьютеров. В современных моделях считывающие головки могут располагаться на расстоянии 5–6 нм от поверхности диска. Во время работы головка неминуемо нагревается, и при наличии соответствующей теоретической базы специалисты смогут разработать методы эффективного отвода и использования этого тепла.
Похожие работы
-
Десять в минус девятой
В последнее время в России сложно найти издание, которое не упоминало бы слово "нанотехнологии по поводу и без него. Однако реальный смысл этого термина понятен далеко не всем.
-
Физическая сущность парадокса близнецов
Показано, что мнимый парадокс близнецов имеет место в СТО из-за взаимного неразличения стандартного времени (путиподобного собственного времени движущегося объекта) и координатоподобного собственного времени инерциальной системы отсчета.
-
В железосодержащих сверхпроводниках обнаружен изотопический эффект
Открытые два года обратно железосодержащие сверхпроводники возродили интерес к одной из самых интригующих физических проблем современности — построению теории высокотемпературной сверхпроводимости.
-
Левитирующий дипольный эксперимент - один из методов управления термоядерным синтезом
Эксперимент, воспроизводящий схожие с земными магнитные поля, подтверждает потенциал нового способа создания реактора для выработки энергии при помощи слияния ядер – такой же реакции, которая происходит на Солнце.
-
О движении перпендикулярного луча в эксперименте Майкельсона – Морли
Согласно современной теории относительности никакими экспериментами невозможно обнаружить абсолютное движение Земли. Однако в эксперименте Майкельсона – Морли имеет место движение интерферометра относительно центра Солнца.
-
“Тёмная масса”. О механизме возникновения иллюзии нехватки массы
В начале прошлого века астрономы обнаружили красное смещение в спектрах излучения объектов (звёзд, галактик и т.д.) во Вселенной. Эдвин Хаббл нашел, что это красное смещение зависит от расстояния до объекта.
-
Законы фрактальных соотношений артикуляционных жестов и акустических свойств элементарных звуков речи
Найден закон периодической взаимозависимости артикуляционных и акустических свойств элементарных знаков-звуков речи-мышления интеллектуальных существ.
-
Проблема эволюции Вселенной
Проблема эволюции Вселенной является центральной в естествознании. Она привлекает к себе исследователей различных специальностей и биологов особенно. Это естественно, поскольку самое главное звено в эволюции Вселенной – жизнь, разум.
-
Фреймовые модели представления знаний
Особенности представления знаний с помощью фреймов. Аппарат логического вывода фреймовой модели. Примеры-приложения фреймовой модели.
-
TOP 10 нанопродуктов 2004
Прогнозы развития объема нанорынка к 2015 году довольно оптимистичны: 1 миллиард долларов. Нанотехнологии развиваются на сегодняшний день по экспоненциальной зависимости, поэтому объем рынка тоже может вырасти так же быстро.