Metaverzum

A metaanyagokat, vagy metafelületeket, melyek mintás, hullámhosszon belüli struktúrákból állnak,  széles körben alkalmazták a hőkibocsátás szabályozására. Ugyanakkor a hőkibocsátási tulajdonságaik mögött álló fizika eddig megőrizte a titkait.

Egy új tanulmányban a tudósok most új törvényt fedeztek fel, a metaanyagok, és metafelületek hőkibocsátásának leírására.

Jiayu Li, a a Carnegie Mellon Gépészmérnöki Tanszékének Ph.D. jelölte azt mondta:  „Ez az új méretarány-törvény feltárja a metaadagok kollektív hőkibocsátási viselkedésének mögöttes fizikáját, ezzel a kutatók egyszerűen felhasználhatják a meglévő tervezési és optimalizálási eszközöket a metaaanyagok megkívánt hőkibocsátási tulajdonságainak eléréséhez, ahelyett, hogy vakon keresgélnék a legjobb megoldást, a teljes tervezési repertoár feltérképezésével.”

A termikus sugárzára kvantált elektromágneses sugárzáskén hivatkoznak, amelyet a molekulák vagy atomok hőmozgása gerjeszt, és amelynek hullámhossz-tartománya az infravörös, a látható fény és az ultraibolya tartományokba esik.

A hőkibocsátás általánosságban a tárgy hőmérséklettől és összetételétől függ, viszont a metafelületek, - bármilyenek is legyenek, - eltérően viselkednek a hőkibocsátás klasszikus értelmezésétől, egyedi, hullámhosszon belüli skálás szerkezetük miatt.

A tudósok azt várják, hogy az új méretarány-törvényük számos területen hasznos lesz, beleértve az elektrotechnikát, az optoelektronikát, az anyagtudományt és a hőtechnikát. 

Sheng Shen, a Carnegie Mellon Gépészmérnöki Tanszékének docense azt mondta: „Itt, a CMU-n arra használjuk az új méretskála-törvényt, hogy újszerű metaanyag alapú hő-infravörös eszközöket tervezzünk  egy sor különböző alkalmazási területre, köztük infravörös azonosításra, infravörös érzékelőkhöz, termikus menedzsment alkalmazásokhoz és hőenergia-átalakításhoz.”

A tanulmányt és az új törvényt a Physical Review Letters lapban tették közzé.

(Forrás: TechExoplorist Képek: CMU, Pixabay)