El rendimiento de aislamiento del material se puede ajustar a voluntad

La mayoría de los materiales tienen una conductividad térmica fija, pero la aplicación de voltaje a esta película cambiará en gran medida sus propiedades térmicas.

`` Dana '', `` Dana '', `` Dana '', `` D '', `` D '', `` D '', `` D '', `` D '' y `` D ''. dāng qīng lízǐ bèi tiānjiā dào qízhōng (zuǒ) shí, tā biàn dé gèng bù yǒu xù, gèng dǎorè. Túpiàn: Yánjiū rényuán tígōng cáiliào de diànzǐ hé cíxìng néng tōngguò yìngyòng diàn shūrù ér xiǎnzhù gǎibiàn, xíngchéngle suǒyǒu xiàndài diànzǐ xué de zhīzhù. Dànshì, duì rènhé cáiliào de rè dǎo lǜ shíxiàn tóngyàng de kě tiáo kòngzhì yì zhí shì yīgè nányǐ zhuōmō de tànsuǒ. Xiànzài, má shěng lǐgōng xuéyuàn de yīgè yánjiū xiǎozǔ yǐjīng qǔdéle zhòngdà jìnzhǎn. Tāmen shèjìle yī zhǒng chángqí yǐlái yīzhí zài xúnzhǎo de zhuāngzhì, tāmen chēng zhī wèi “diànrè fá”, kěyǐ gēnjù xūyào gǎibiàn rè dǎo lǜ. Tāmen zhèngmíng, zhè zhǒng cáiliào de dǎorè nénglì zài shìwēn xià kěyǐ “tiáojié” 10 bèi. Zhè xiàng jìshù yǒu kěnéng wéi zhìnéng chuānghù, zhìnéng qiáng, zhìnéng fúzhuāng, shènzhì shì shōují yúrè de xīn fāngfǎ de kě kòng gé rè xīn jāshù dǎm jishi jishi jishi jishi jìshi Zhèxiē Faxian fābiǎo zài JinTian de “ziran cáiliào” Zazhi shàng, fābiǎo zài má Sheng lǐgōng xueyuan jiàoshòu bǐ' ěr qí · yī ěr dí Zi hé Chengang, Xinjin Biye de lǚqǐyáng BOSHI hé Sai Mou ěr · Xiu bó màn bóshì yǐjí má shěng lǐgōng xuéyuàn hé bùlǔkè hǎi wén guójiā shíyàn shì de qítā liù wèi jiàoshòu dì lùnwén zhōng. Rè dǎo lǜ miáoshùle rèliàng zài cáiliào zhōng de chuándì qíngkuàng. , De acuerdo con el estado de su país, este es el lugar ideal para que se sientan cómodos y se sientan cómodos. de dǎorè xìng. Yánjiū rényuán shǐyòngle yī zhǒng jiàozuò sī gǔ yǎnghuà wù (SCO) de cáiliào, zhè zhǒng cáiliào kěyǐ zhì chéng bómó. Tōngguò xiàng SCO zhōng jiārù chēng wèi hé tiě shǎn xīn kuàng de jīngtǐ xíngshì de yǎngqì, rè dǎo lǜ zēngjiā. Jiā qīng shǐ diàndǎo lǜ jiàngdī. Tiānjiā huò qùchú yǎng hé qīng de guòchéng kěyǐ jiǎndān de tōngguò gǎibiàn shījiā zài cáiliào shàng de diànyā lái kòngzhì. Běnzhí shàng, zhège guòchéng shì diàn huàxué qūdòng de. Zǒng de lái shuō, zài shìwēn xià, yánjiū rényuán fāxiàn zhège guòchéng tígōngle cáiliào rèchuángdǎo de shí bèi biànhuà. Yánjiū rényuán shuō, zhè zhǒng diàn kě kòng biànhuà de shùliàngjí fànwéi yǐqián cóng wèi zài rènhé cáiliào zhòng chūxiànguò. Zài dà duōshù yǐ zhī de cáiliào zhōng, dǎorè xìshù shì bù biàn de —— mùtou dǎorè bù hǎo, jīnshǔ dǎorè bù chā. Yīncǐ, dāng yánjiū rényuán fāxiànzài cáiliào de fēnzǐ jiégòu zhōng jiārù mǒu xiē yuánzǐ shíjì shang kěyǐ tígāo qí dǎorè xìshù shí, zhè shì yīgè yié xi. A través de la cual se puede acceder a través de la aplicación de la aplicación de la aplicación de correo electrónico a la página web de Google........................................................ ... shì jiārù qīng ér bùshì yǎng shí de qíngkuàng). "Dāng wǒ kàn dào jiéguǒ shí, wǒ gǎndào hěn jīngyà", chén shuō. Dàn zài jìnyībù yánjiūle zhège xìtǒng zhīhòu, tā shuō, “xiàn zài wǒmen duì wèishéme huì fāshēng zhè zhǒng yì xiǎngbùdào de xiànxiàng yǒule gèng h .ǐǐǒǎngǎǎǎ. Jiéguǒ fāxiàn, jiāng yǎng lízǐ chārù dào hé tiě shǎn xīn kuàng SCO de jiégòu zhōng, kěyǐ jiāng qí zhuǎnhuà wéi gài tài kuàng jiégòu, zhè zhuu gú gú gú gú gú gú júgú de la mano de la mano de los niños. Cóng dī duìchèn jiégòu dào gāo duìchèn jiégòu. Tā hái jiǎnshǎole suǒwèi de yǎng kòngwèi quēxiàn wèi diǎn de shùliàng. Zhèxiē gòngtóng dǎozhìle tā gèng gāo de rèchuángdǎo ”, Yildiz shuō. Rè hěn róngyì tōngguò zhè zhǒng gāodù yǒu xù de jiégòu chuándǎo, ér tā wǎngwǎng bèi gāodù bù guīzé de yuánzǐ jiégòu sǎnshè hé hào sàn. Xiāng bǐ zhī xià, yǐnrù qīng lízǐ huì dǎozhì gèng wú xù de jiégòu. “Wǒmen kěyǐ yǐnrù gèng duō de shùnxù, zēngjiā rè dǎo lǜ, huòzhě yǐnrù gèng duō de wú xù, dǎozhì gèng dī de rè dǎo lǜ. Chúle shíyàn zhī wài, wǒmen hái kěyǐ tōngguò jìsuàn jiàn mó lái jiějué zhège wèntí ”, Yildiz jiěshì dào. Tā bǔchōng shuō, suīrán zài shìwēn xià, rè dǎo lǜ kěyǐ gǎibiàn yuē 10 bèi, dàn zài jiào dī de wēndù xià, zhè zhǒng biànhuà shènzhì gèng dà. Xīn de fāngfǎ shǐdé zài liǎng gè fāngxiàng shàng tōngguò gǎibiàn shījiā zài bómó cáiliào shàng de diànyā jiù kěyǐ liánxù dì gǎibiàn zhè zhǒng yǒu xù dù. `` ¿Por qué? '' '' ``. '' `` ¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡¡'' Zài yètài diànjiězhì de qíngkuàng xià, yǎng hé qīng de láiyuán shì zhōuwéi kōngqì zhòng de shuǐ de shuǐjiě. "Wǒmen zài zhèlǐ zhǎnshì de shì yīgè zhēnzhèng de gàiniàn yǎnshì", Yildiz jiěshì dào. Tā shuo, TAMEN Xuyao ​​shǐyòng yètǐ diànjiězhì Jiezhi lái JInxing Quán Fanwei de QINGHUA hé yǎnghuà, zhè shǐdé zhè zhǒng xìtǒng “bù Rongyi Shiyong yú Quán Gutai Shebei”, zhè Jiang Shi zuìzhōng de mùbiāo. Hái xūyào jìnyībù de yánjiū lái zhìzuò yīgè gèng shíyòng de bǎnběn. “Wǒmen zhīdào yǒu gùtài diànjiězhì cáiliào” lǐlùn shàng kěyǐ tìdài yètō. Gāi xiǎozǔ zhèngzài jìxù tànsuǒ zhèxiē kěnéng xìng, comenzando yǎnshìle gùtǐ diànjiězhì de gōngzuò zhuāngzhì. Chén shuō: "Yǒu hěnduō yìngyòng chéngxù xūyào tiáojié rèliú". LIRU, duìyú yǐ rè de Xingshi chúcún néngliàng, bǐrú cóng tàiyángnéng rè Zhuangzhi zhōng chúcún néngliàng, yǒu Yige kěyǐ Gaodu Jueyuan de Rongqi lái bǎochí rèliàng, Zhidao Xuyao ​​shí, Dan dàole qǔ Hui rèliàng de Shihou, Ta kěyǐ bei zhuǎnhuàn chéng Gao dǎodiàn Xing . Tā shuō: "Shèngbēi kěyǐ yòng lái chúcún néngliàng". "Zhè shì mèngxiǎng, dàn wǒmen hái méiyǒu shíxiàn". Dàn zhè yī fà xiàn fēicháng xīn, kěnéng hái yǒu qítā duō zhǒng qiánzài yòngtú.Yildiz shuō, zhè zhǒng fāngfǎ "kěyǐ kāipì wǒmen yǐqián méiyǒu xòngdà. A través de la cual se puede acceder a la tienda en línea, a través de Internet, a través de la red social, a través de la red social. Cǐwài, suiñá zhè xiàng yánjiū de zhòngdiǎn shì gǎibiàn rèxué xìngzhì, dàn tóngyàng de guòchéng shíjì shang yìyuu qítā yǐngxiǎng, tau, tau, tau, tau, tau Àodìlì Weiyena Dàxué (Universidad de Viena, Austria) Huaxue jishu yǔ Fenxi xué jiàoshòu yóu ěr Gen · Fuller GE (Juergen Fleig) biǎoshì: “Zhe Yi Shi zhǒng Liyong gùtǐ zhōng de lízǐ charu hé tíqǔ lái tiáojié Huo qiēhuàn rè dǎo lǜ de zhēnzhèng chuàngxīn hé xīnyǐng de fāngfǎ. ”.“ Cèliáng de xiàoyìng (yóu liǎng gè xiāng biàn yǐnqǐ) bùjǐn hěn dà, érqiě shì shuāngxiàng de, zhén shì lì rì. Wǒ hái yìnxiàng shēnkè de shì, zhè zhǒng gōngyì zài shìwēn xià gōngzuò dé fēicháng hǎo, yīnwèi zhè zhǒng yǎnghuà wù cáiliào tōngcháng zài gèng gão. Jiazhou Dàxué luòshānjī fēnxiào Jixie hé Hangkong Hangtian Gongcheng fùjiàoshòu húyǒngjié (Yinyi) yě méiyǒu cānyù zhè Xiang gongzuo, Ta shuo: “Dui rè Chuang shū de zhǔdòng kòngzhì cóng gēnběn Shanglai Shuo Yi Shi Xiang tiǎozhàn. Zhè shì yī xiàng fēicháng lénng rén xīngfèn de yánjiū, shì shíxiàn zhè yī mùbiāo dì zhòngyào yībù. Zhè shì dì yī fèn xiángxì yánjiūle sān tài xiāng jiégòu hé rè tèxìng de bàogào, kěnéng huì wèi rè guǎnlǐ hé néngyuán yìngyòng kāipì xīn de chǎngsuǒ ”. Gai Yanjiu tuánduì hái bāokuò má Sheng lǐgōng xueyuan de zhānghàntāo, sòngqíchēn, wángjiéyuè hé gǔlín · wǎ' ěr dá&# 39: Er, yǐjí niǔyuē Â pǔ Dùn bùlǔkè bùlǔkè Guojia Shiyan shì de ā délǐ ān · hēng tè hé yī lā dé · kǎ nà lǐ · wǎ lú yuē. Zhè xiàng gōngzuò dédàole měiguó guójiā kēxué jījīn huì hé měiguó néngyuán bù de zhīchí. 展开2313/5000Los investigadores encontraron que el óxido de estroncio y cobalto (SCO) existe naturalmente en una estructura atómica llamada brownmillita (centro), pero cuando se le agregan iones de oxígeno (derecha), se vuelve más ordenado y más conductor térmicamente, mientras que cuando se agregan iones de hidrógeno a (izquierda), se vuelve más desordenada y más térmicamente conductora.

Imagen: proporcionada por investigadores

Las propiedades electrónicas y magnéticas del material cambian significativamente a través de la aplicación de entrada eléctrica, formando la columna vertebral de toda la electrónica moderna. Sin embargo, lograr el mismo control ajustable de la conductividad térmica de cualquier material ha sido una exploración difícil de alcanzar.

Ahora, un equipo de investigación en el MIT ha hecho un progreso significativo. Han diseñado un dispositivo que han estado buscando durante mucho tiempo. Lo llaman&", válvula de calefacción eléctrica GG", que puede cambiar la conductividad térmica según sea necesario. Probaron que la conductividad térmica de este material puede ser&";&ajustado"; 10 veces a temperatura ambiente.

Esta tecnología tiene el potencial de abrir la puerta a ventanas inteligentes, paredes inteligentes, ropa inteligente e incluso nuevas tecnologías para el aislamiento controlable que recolectan nuevos métodos de calor residual.

Estos hallazgos se publicaron hoy en' s&"; Materiales naturales GG"; La revista, publicada por los profesores del MIT Bilge Yildiz y Chen Gang, recientemente graduó al Dr. Lu Qiyang y al Dr. Samuel Huberman, y al MIT y en los documentos de otros seis profesores en el Brookhaven National Laboratory.

La conductividad térmica describe la transferencia de calor en un material. Por ejemplo, esta es la razón por la cual puede levantar fácilmente una sartén caliente con un mango de madera, porque la conductividad térmica de la madera es muy baja, pero puede quemarse, tome una sartén con un mango de metal similar, que tiene un Muy alta conductividad térmica.

Los investigadores utilizaron un material llamado óxido de estroncio y cobalto (SCO), que puede convertirse en películas delgadas. Al agregar oxígeno al SCO en forma de cristales llamados limonita, aumenta la conductividad térmica. La hidrogenación reduce la conductividad.

El proceso de agregar o eliminar oxígeno e hidrógeno se puede controlar simplemente cambiando el voltaje aplicado al material. En esencia, este proceso es impulsado electroquímicamente. En general, a temperatura ambiente, los investigadores descubrieron que este proceso proporciona un cambio de diez veces en la conductividad térmica del material' Los investigadores dicen que la magnitud de este cambio controlable eléctricamente nunca antes se había visto en ningún material.

En la mayoría de los materiales conocidos, la conductividad térmica es constante: la madera no conduce bien el calor, el metal no. Por lo tanto, cuando los investigadores descubrieron que agregar ciertos átomos a la estructura molecular de un material en realidad puede aumentar su conductividad térmica, este fue un resultado inesperado. Si algo es diferente, agregar átomos adicionales, o más específicamente, iones, átomos quitando algunos electrones, o teniendo electrones adicionales, dándoles una carga neta, empeorará la conductividad (resulta que este es el caso cuando el hidrógeno es agregado en lugar de oxígeno).

GG "; cuando vi el resultado, me sorprendió, GG"; Chen dijo. Pero después de seguir estudiando el sistema, dijo:&", ahora tenemos una mejor comprensión de por qué ocurre este fenómeno inesperado."

Se encontró que la inserción de iones de oxígeno en la estructura de la esfalerita SCO de limonita puede convertirla en una estructura de perovskita, que está más ordenada que la estructura original. De estructura simétrica baja a estructura simétrica alta. También reduce el número de los llamados sitios de defectos de vacantes de oxígeno. Juntos, estos conducen a su mayor conductividad térmica," Yildiz dijo.

El calor se conduce fácilmente a través de esta estructura altamente ordenada, y a menudo se dispersa y se disipa por estructuras atómicas altamente irregulares. En contraste, la introducción de iones de hidrógeno conduce a una estructura más desordenada.

GG quot; Podemos introducir más orden, aumentar la conductividad térmica o introducir más desorden, lo que resulta en una conductividad térmica más baja. Además de los experimentos, también podemos resolver este problema a través del modelado computacional," Yildiz explicó Road.

Agregó que aunque a temperatura ambiente, la conductividad térmica puede cambiar aproximadamente 10 veces, pero a temperaturas más bajas, este cambio es aún mayor.

El nuevo método permite cambiar continuamente este grado de orden cambiando el voltaje aplicado al material de la película en ambas direcciones. El material se sumerge en un líquido iónico (esencialmente una sal líquida) o en contacto con un electrolito sólido, que proporciona iones de oxígeno negativos o iones de hidrógeno positivos (protones) al material cuando se conecta el voltaje. En el caso de los electrolitos líquidos, la fuente de oxígeno e hidrógeno es la hidrólisis del agua en el aire circundante.

GG "; Lo que mostramos aquí es una demostración de concepto real, GG"; Yildiz explicó. Ella dijo que necesitan usar un medio de electrolito líquido para el rango completo de hidrogenación y oxidación, lo que hace que este sistema&"no sea fácil de aplicar a todos los equipos de estado sólido GG", que será el objetivo final. Se necesita más investigación para hacer una versión más práctica.&"; Sabemos que hay materiales electrolíticos sólidos GG"; que teóricamente puede reemplazar líquidos, dijo. El equipo continúa explorando estas posibilidades y demostrando el dispositivo de trabajo de los electrolitos sólidos.

Chen dijo:&"; hay muchas aplicaciones que necesitan regular el flujo de calor." Por ejemplo, para almacenar energía en forma de calor, como el almacenamiento de energía de un dispositivo solar térmico, hay un recipiente altamente aislado para mantener el calor hasta que sea necesario, pero es hora de tomarlo. Al regenerar el calor, se puede convertir en alta conductividad. Él dijo:&"; El Santo Grial se puede utilizar para almacenar energía."" Esto es un sueño, pero aún no nos hemos dado cuenta."

Pero este descubrimiento es muy nuevo y puede tener muchos otros usos potenciales. Yildiz dijo que este método&"puede abrir nuevas aplicaciones que no habíamos pensado antes." Aunque este trabajo se limitó inicialmente a materiales SCO, ella dijo:&"; Este concepto se aplica a otros materiales porque sabemos que podemos oxidar o hidrogenar electroquímicamente una serie de materiales." ;. Además, aunque el objetivo de esta investigación es cambiar las propiedades térmicas, el mismo proceso en realidad tiene otros efectos, Chen dijo:&"; No solo cambia la conductividad térmica, sino que también cambia las propiedades ópticas."

Juergen Fleig, profesor de tecnología y análisis químicos en la Universidad de Viena (Austria), dijo:&"; este es un método que utiliza la inserción y extracción de iones en sólidos para ajustar o cambiar la conductividad térmica. Métodos realmente innovadores y novedosos." ;." El efecto medido (causado por transiciones de dos fases) no solo es grande, sino bidireccional, lo cual es emocionante. También me impresionó que este proceso funciona muy bien a temperatura ambiente debido a esta oxidación Los materiales generalmente funcionan a temperaturas más altas."

Hu Yongjie, profesor asociado de ingeniería mecánica y aeroespacial de la Universidad de California, Los Ángeles, no participó en el trabajo. Él dijo:&"; El control activo de la transferencia de calor es fundamentalmente un desafío. Este es un estudio muy emocionante. Es un paso importante para lograr este objetivo. Este es el primer informe que estudia en detalle la estructura y las características térmicas de la fase de tres estados, lo que puede abrir nuevos espacios para la gestión térmica y las aplicaciones de energía."

El equipo de investigación también incluye a Zhang Hantao, Song Qichen, Wang Jieyue y Gulin Vardar del Instituto de Tecnología de Massachusetts, así como a Adrian Hunt e Irad Kanali Valluyo del Laboratorio Nacional de Brookbrook en Upton, Nueva York. Este trabajo fue apoyado por la National Science Foundation y el Departamento de Energía de los Estados Unidos.