กำเนิดเคาเตอร์สไตร์ค การถ่ายเทความร้อนอาจนำไปสู่ทรานซิสเตอร์ความร้อน

ผลใหม่อาจมีนัยสำคัญสำหรับโซล่าเซลล์ที่ดียิ่งกว่าสิ่งของที่ประพฤติตัวเสมือนวาล์วแบบทางเดียว กำเนิดเคาเตอร์สไตร์ค สำหรับในการไหลของความร้อนและก็บางโอกาสแม้กระทั้งแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ที่ใช้ความร้อน

ความเร้นลับในห้องทดลอง

แนวคิดการแผ่รังสีของ Max Planck เสนอในปี 1900 เป็นเวทีสำหรับกลศาสตร์ควอนตัมแล้วก็ได้รับการเชิดชูในตอนศตวรรษที่แทรกแซง กำเนิดเคาเตอร์สไตร์ค แม้กระนั้นห้าปีกลายองค์ประกอบจุดลูกน้ำในห้องแล็บของ Pramod Reddy, ศ.จ.ด้านวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับเครื่องกล U-M กำลังปลดปล่อยให้จำนวนการไหลของความร้อนที่น่ามหัศจรรย์ระหว่างวัตถุที่ควรจะได้รับการห่อฉนวนจากคนอื่นๆ

“พวกเราไม่สามารถที่จะหาปัจจัยมาได้เป็นระยะเวลานานดูเหมือนกับว่าการคำนวณของพวกเราตามแนวคิด Planck มาตรฐานไม่สามารถที่จะชี้แจงถึงสิ่งที่พวกเราดูได้” กำเนิดเคาเตอร์สไตร์ค คนเขียนคนแรกของ Dakotah Thompson ผู้ซึ่งขณะนั้นเป็น นิสิตใหม่ในห้องแลปของเรดดี้

“ปัญหาจาก Pramod และก็ฉันกับเด็กนักเรียนเป็น ‘คุณมั่นใจหรือคุณคำนวณสิทธินี้'” Edgar Meyhofer ศ.จ.ด้านวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับเครื่องกลของ U-M รวมทั้งคนเขียนอาวุโสกล่าว

แม้กระนั้นพวกเขามี ภารกิจของ ธ ​​อมป์สันเปลี่ยนเป็นภารกิจเพื่อค้นหาว่ากำลังกำเนิดอะไรขึ้น

อัตราการไหลของความร้อนระหว่างสองวัตถุมีขีด จำกัด กำเนิดเคาเตอร์สไตร์ค ที่ขึ้นกับเนื้อหาอย่างเช่นขนาดของวัตถุผิวที่หันเข้าพบกันอุณหภูมิและก็ระยะห่างระหว่างกัน ความร้อนจะเคลื่อนไปๆมาๆระหว่างวัตถุที่เป็นคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าดังเช่นว่ารังสีอินฟราเรดและก็แสงสว่างที่แลเห็นได้

ก่อนหน้านี้ที่ผ่านมาเรดดี้และก็ Meyhofer ได้นำผลการค้นคว้าทำให้เห็นว่าความร้อนสามารถเดินทางได้เร็วกว่าที่คาดไว้ 10,000 เท่าระหว่างวัตถุที่กั้นด้วยช่องว่างระหว่างที่นาโนซึ่งน้อยกว่าความยาวคลื่นที่กระจ่างของรังสี แต่ว่าสำหรับในการแยกขนาดใหญ่กลไกดังที่กล่าวถึงแล้วจะไม่สามารถที่จะเล่นได้ .

ในแผ่นบางๆความร้อนจะแผ่ขยายออกจากขอบ

ภายใต้การชี้แนะของ Meyhofer แล้วก็ Reddy ธ อมป์สันได้คิดค้นชุดการทดสอบเพื่อตรวจข้อคิดเห็นที่ไม่คาดคิด จากจุดเริ่มพวกเขาสงสัยว่ามันมีบางสิ่งที่เกี่ยวเนื่องกับความดกของวัตถุ

เพื่อบอกให้เห็นถึงแนวความคิดนี้เรดดี้ผลิตการ์ดสองใบจากกระเป๋าธนบัตรของเขาวางบนฝ่ามือของเขาและก็อีกด้านหนึ่งผ่านนิ้วของเขาด้วยช่องว่างระหว่างพวกเขา กำเนิดเคาเตอร์สไตร์ค ทอมป์สันใช้เวลานับเป็นเวลาหลายเดือนในโรงงานผลิต Nanofabrication ของ Lurie ทำให้คู่ของแผ่นเซมิคอนดักเตอร์มีรูปร่างคล้ายกับทรง แม้กระนั้นมีความยาวรวมทั้งความยาวราวพันเท่า ความดกของแผ่นสี่เหลี่ยมอยู่ระหว่าง 10,000 นาโนเมตร (0.01 มม.) ถึง 270 นาโนเมตร เขาแขวนคอกลุ่มนี้ไว้บนคานแคบมากมายราวร้อยเท่าของเส้นผม

ในวัตถุขนาดแล้วก็รูปร่างของบัตรเครดิตความร้อนจะแผ่ขยายออกจากหกด้านตามรูปทรงของพื้นที่ผิว แม้กระนั้นคณะทำงานพบว่าเมื่อองค์ประกอบมีความบางสูงที่สุด – ที่บางที่เหลือประมาณกึ่งหนึ่งของความยาวคลื่นของแสงสีเขียว – ขอบพวกนี้ปลดปล่อยออกมารวมทั้งซึมซับความร้อนมากยิ่งกว่าที่คาดไว้