被外星矿物震惊的科学家破坏了热规则

在数百年历史的陨石中甚至在火星上发现的一种罕见的矿物质,以其奇异的热行为震惊了科学家。这种混合材料既不完全晶体,也不是完全玻璃,与其他知识不同:它在温度下保持恒定而不是上升或下降。为什么热能在现代[...]

来源:SciTech日报
一种具有晶体和玻璃特性的陨石矿物违反了已知的热传导规则。通过人工智能驱动的研究发现,其恒定的热流可以改变从炼钢到太空技术的行业。 (艺术家的概念。)图片来源:SciTechDaily.com

在具有数百年历史的陨石甚至火星上发现的一种稀有矿物以其奇异的热行为震惊了科学家。

火星

这种混合材料既不是全水晶也不是全玻璃,其导热方式与其他已知材料不同:它在温度范围内保持恒定,而不是上升或下降。

为什么热传导在现代技术中很重要

水晶和玻璃以完全不同的方式处理热量,这一特性在许多现代技术中发挥着重要作用。其中包括从使电子产品变得更小、更高效,到回收废热作为能源,再到延长航空航天中使用的隔热罩的使用寿命等方方面面。

提高这些技术背后的材料的性能和耐用性取决于了解它们的化学和原子排列(例如,晶体、玻璃或纳米结构)如何影响它们携带热量的方式。哥伦比亚大学工程学院应用物理和应用数学助理教授米歇尔·西蒙切利 (Michele Simoncelli) 从第一原理出发研究这一挑战。用亚里士多德的话来说,他从“了解事物的第一个基础”开始,从量子力学的核心方程开始,应用机器学习方法来精确地求解它们。

准确度

陨石、火星和混合发现

美国国家科学院院刊

这种独特的物质首先在陨石中被发现,也在火星上被发现。其不同寻常的热处理能力背后的物理原理可能会带来设计能够承受极端温差的材料的新方法,同时也提供有关行星热历史的线索。

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