De groep van Jiping Huang (Department of Physics, Fudan University) en de groep van Cheng-Wei Qiu (Department of Electrical and Computer Engineering, National University of Singapore) werkten samen om deze studie te voltooien, gepubliceerd in National Science Review . Ze vonden een nieuw mechanisme om asymmetrische temperatuurprofielen te genereren zonder dynamische modulatie. In het bijzonder zouden gegradeerde thermische geleidbaarheid de nagebootste advectie in pure en passieve geleiding kunnen induceren, wat een vergelijkbaar temperatuurveldeffect heeft als de realistische advectie. Met de nagebootste advectie zou warmte spontaan als zwarte gaten naar het centrum kunnen convergeren.

De teams hebben experimenteel de geïmiteerde advectie aangetoond die wordt veroorzaakt door gegradeerde thermische geleidbaarheid, een tegenhanger van gegradeerde brekingsindexen die verantwoordelijk zijn voor het effectieve momentum in fotonica. Asymmetrische temperatuurprofielen kunnen dus nog steeds in tegengestelde richtingen worden waargenomen, hoewel het systeem geen dynamische modulatie heeft. Bovendien zou het energieverlies als gevolg van de natuurlijke convectie en thermische straling in experimenten asymmetrische warmtefluxen in tegengestelde richtingen kunnen vergemakkelijken.

De onderzoekers ontwierpen de nagebootste advectie verder om naar het centrum te wijzen. Daarom kunnen omringende hotspots als zwarte gaten naar het centrum worden opgesloten. De conforme transformatietheorie zou de fysieke basis kunnen verklaren voor het koppelen van graduele parameters en kromlijnige ruimtetijd. Geïnspireerd door roterende zwarte gaten, voerden ze ook een rotatietransformatie uit op graduele parameters om roterende thermische trapping aan te tonen.

Zowel simulaties als experimenten bevestigden hun ontwerpen. In het bijzonder hebben ze twee monsters gefabriceerd om normale en roterende thermische trapping aan te tonen. Drie veelgebruikte materialen (d.w.z. koper, ijzer en staal) verhoogden de thermische geleidbaarheidsgradiënt. Deze twee monsters werden voor meting in een ijswaterbad geplaatst als koude bron. Warmtepistolen genereerden hotspots, die een constante begintemperatuur konden produceren. Vervolgens werden de twee soorten thermische vangst waargenomen.

Thermische advectie is cruciaal voor niet-Hermitische en niet-wederkerige fysica. Aangezien de nagebootste advectie bijna hetzelfde temperatuurveldeffect heeft als de realistische advectie, is het veelbelovend om niet-Hermitiaanse en niet-reciproke fenomenen te onthullen met graduele warmtegeleidingsmetadvices.

Bovendien, vanwege de asymmetrische thermische diffusie die wordt veroorzaakt door de nagebootste advectie, hebben gegradeerde warmtegeleidingsmetadvices potentiële toepassingen voor het terugwinnen van afvalwarmte en thermische trechters. Een belangrijk voordeel is dat er geen energieverbruik is omdat er geen externe schijven nodig zijn. Deze resultaten kunnen ook nieuwe gedachten en perspectieven opleveren die diffusiesystemen (bijvoorbeeld thermotica en deeltjesdynamica), golfsystemen (bijvoorbeeld fotonica en akoestiek) en kosmologische systemen (bijvoorbeeld zwarte gaten en wormgaten) met elkaar verbinden. + Verder verkennen

Warmterectificatie via zwevende asymmetrische grafeen nanomesh