Een team van onderzoekers van Stanford University heeft een theoretische manier ontwikkeld om verwarmde objecten af ​​te koelen. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hun onderzoek naar warmtestraling en hoe deze kan worden versterkt om een ​​gewenst object af te koelen.

Objecten in de omgeving stralen zowel warmte uit als ontvangen van de omgeving. Eerder onderzoek heeft aangetoond dat warmte die door een object wordt uitgestraald dit doet in een spectrum, en dat het piekt met een bepaalde frequentie die wordt bepaald door de temperatuur van het object. En als het aantal inkomende fotonen groter is dan het aantal uitgaande fotonen, het object wordt warmer. In deze nieuwe poging de onderzoekers probeerden een nieuw type koelapparaat voor te stellen dat zou werken door de warmte-uitwisseling tussen een object en zijn omgeving om te keren door energie toe te voegen aan uitgestraalde fotonen - in theorie, dit zou meer warmte moeten afvoeren.

Hun idee was om een ​​apparaat voor te stellen met een brekingsindex die gemaakt was om in de tijd te oscilleren. Zo'n apparaat, zij theoretiseerden, gebaseerd kan zijn op bestaande technologie, zoals akoesto-optische modulatoren, die materialen hebben die trillen als reactie op geluidsgolven - alle fotonen die door het oscillerende materiaal reizen, zouden een energieboost krijgen. Ze suggereren ook dat een dergelijk apparaat zou kunnen moduleren op een bepaald bereik van fotonfrequenties die geschikt zijn voor een bepaalde omgeving.

De onderzoekers gingen nog een stap verder met hun theorie door een manier voor te stellen om een ​​apparaat te maken op basis van hun ideeën - door lagen dunne materialen met goede isolatiekwaliteiten op een te koelen object te plaatsen. Een lichtbron zou dan kunnen worden gebruikt om de index van de afzonderlijke lagen te moduleren, de fotonen die uit het object komen een energieboost geven, resulterend in een verhoogde koeling van het onderliggende object.

De onderzoekers erkennen dat een apparaat op basis van hun ideeën waarschijnlijk alleen zou werken op kleine objecten zoals computerchips. Ze merken ook op dat de resulterende koeling, natuurlijk, energie verbruiken - om de lichtbron van stroom te voorzien, bijvoorbeeld. Maar hun berekeningen toonden aan dat zo'n apparaat zou werken op de hogere limieten van efficiëntie zoals gedefinieerd door de klassieke thermodynamica.

© 2020 Wetenschap X Netwerk