详细内容或原文请订阅后点击阅览
物理学家找到了一种曾经被认为不可能的控制热量的方法
研究人员设计了一种材料，可以独立控制其吸收和散发热量的方式，甚至在电源关闭后仍能保留这些设置。
来源:LiveScience研究人员设计了一种可以“编程”其释放热量的方式的材料，为更高效的能源系统以及可能使用热而不是电来存储信息的设备铺平了道路。
6 月 25 日《激光与光子学评论》杂志上的一项研究描述了该设计，它回避了近 160 年来有关材料如何吸收和散发热量的物理规则。在通常情况下，擅长从一个方向吸热的材料也同样擅长沿该方向散发热量。这种互反法则最初由物理学家古斯塔夫·基尔霍夫 (Gustav Kirchhoff) 在 19 世纪提出，它限制了工程师独立控制热量传入和传出的能力。
在这项新研究中，研究人员设计了一种理论装置，可以将热辐射引导到不同的方向，并且即使在电源关闭后也能记住该设置。
新设备将两种通常不会一起工作的材料配对。研究小组利用磁场打破了砷化铟层（一种吸收和发射红外光的材料）的自然对称性，从而使沿一个方向传播的辐射与沿另一个方向传播的辐射表现不同。
在该层的顶部有一个由锗锑碲 (GST) 制成的光栅，这是一种相变物质，可以在两种不同的物理结构之间切换，并保持在其设置的结构中，直到再次有意切换为止。一旦 GST 设置到位，它就会将辐射的方向差锁定在适当的位置并将其保持在该位置，而无需连续供电，这就是让设备的热量引导行为得以“编程”的原因。
“磁光非互易性与非易失性相变材料的巧妙结合给我留下了深刻的印象，”未参与这项研究的麻省理工学院材料科学与工程教授胡珏军在一封电子邮件中告诉《生活科学》。