Issiqlik oxir-oqibat buyruq eshitishni o'rganmoqda

Yaxshi, sizdan bir narsa tasavvur qilishingizni so'rayman. Lampani yoqsangiz, yorug'lik hamma tomonga bir vaqtning o'zida tarqaladi — uni yo'naltira olmaysiz, boshqa tomonga burа olmaysiz. Bu juda g'alati, to'g'rimi? Lekin aslida, issiqlik bilan ham shunday bo'lgan.

Doim birga yuradigan ikki do'st

Olimlar uzoq vaqtdan beri bir qoida bilan ishlashgan. Bu qoida "rekiproklik" deb ataladi. Oddiy qilib aytganda, agar material bir tomondan issiqlikni yutsa, u shu material issiqlikni chiqarishda ham xuddi shunday harakat qiladi. Bu ikki jarayon ajralmas juftlik — har doim birga, xohlasangiz ham, xohlamasangiz ham.

Bu kimyo muammosi bo'lgan? Termal sistemalar, infraqizil sensorlar yoki energiya o'zgartiruvchi qurilmalar yaratmoqchi bo'lgan odamlar bosh qotirishgan. Issiqlikning kirishi va chiqishini alohida-alohida boshqara olmaysiz. Ularni ajratib bo'lmas edi.

Ikki materialning ajoyib juftligi

Osaka Metropolitan universitetidagi olimlar guruhi — professor Koichi Okamoto va doktor Shunsuke Murai boshchiligida — bu issiqlik juftligini ajratishga qaror qilishdi. Yechim esa haqiqatan ham zakovatli.

Ular ikki xil materialni birlashtirdilar. Birinchisi — magneto-optik material. Bu material magnit maydon ta'sirida o'z xususiyatlarini o'zgartiradi. Yorug'lik va issiqlik bilan munosabatini o'zgartiradi. Rangli bilakuzuk kabi, lekin aslida foydali.

Ikkinchisi — GST materiali. Bu faza o'zgartiruvchi material. Bunday materiallarni kunlik hayotda uchratishingiz mumkin — ba'zi binolar yozda salqin qoladi, yoki tushlik idishiga qo'ygan muzlatgichlar issiq emas. Ular holatini o'zgartiradi, va shu o'zgarish xususiyatlarini ham o'zgartiradi.

Bu ikki materialni birlashtirganda nima bo'ladi? Natijada issiqlik nurlanish yo'nalishini nazorat qilish mumkin bo'lgan qurilma hosil bo'ladi. Uni yoqish va o'chirish mumkin. Eng qiziq yeri shundaki, quvvat o'chirilganda ham u o'z holatini eslaydi.

Bu nimani anglatadi

Eslating. Oldingi texnologiyalar jiddiy kamchiliklarga ega edi. Ular ishlashi uchun issiqlik yoki yorug'lik deyarli yon tomondan tushishi kerak edi. Bu esa samaradorlikni pasaytiradi — kam energiya yutiladi va qayta nurlanadi.

Yangi dizayn oddiy burchaklarda ishlaydi. Bu eshitishda zerikarli tuyuladi, lekin amaliy foydalanish uchun juda muhim. Bundan tashqari, eski sistemalar no barkaror qarorli o'chirish va o'chirilganda barcha ma'lumotni yo'qotardi. Sanki ro'yxat har safar appni yopganda o'zi o'chib ketadi.

Yangi material esa kompyuter xotirasi kabi ishlaydi. Bir marta sozlashtirasiz, ketasiz, qaytib kelasiz — ma'lumot hali ham saqlanmoqda. Olimlar buni kompyuter chipida ma'lumot saqlash bilan solishtirdilar — faqat bu yerda elektronlar o'rniga issiqlik energiyasi ishlatiladi.

Amalda nima qilish mumkin?

Doktor Murai aytishicha, ular "issiqlik nurlanishini aqlliroq qildi." Men bu biroz kam baho deb o'ylayman. Bu haqiqatan qiziq imkoniyatlar ochmoqda.

Aqlli infraqizil sensorlar aniqroq ko'ra oladi — termal belgilarni chiqarish va qabul qilishni nazorat qilish mumkin. Samarador energiya sistemalari foydasiz issiqlikni yig'ib, foydali joyga yo'naltirishi mumkin. Fotonik xotira texnologiyalari ma'lumotni elektr zaryadlari o'rniga yorug'lik va issiqlik bilan saqlashi mumkin — bu kelajak kompyuterlarini qurishning butun boshqa usuli bo'lishi mumkin.

Professor Okamoto asosiy maqsad — issiqlikni elektr tokini boshqarishdagidek aniqlik bilan boshqaradigan qurilmalar yaratish. Bu ajoyib misol. Aslida biz issiqlik konturlari haqida gaplashmoqdamiz — dasturlash, almashtirish va saqlash mumkin bo'lgan yo'llar, telefoningiz ichidagi elektron komponenetlar kabi.

Xulosa

Ertaga do'kon raflarida bu texnologiyani ko'rish ehtimoli kam. Bu hali dastlabki tadqiqot bosqichi, va laboratoriyadan haqiqiy qurilmalargacha yo'l uzun.

Lekin asosiy kashfiyot muhim. Ilm-fan birinchi marta ko'rsatdi — issiqlik har doim tartibsiz va nazoratsiz bo'lishi shart emas. To'g'ri materiallar va to'g'ri yondashuv bilan termal energiyaga qoidalar o'rgatish mumkin.

Bu haqda o'ylash menga yoqadi. Yaqin kelajakda issiqlikni kompyuter dasturlashdagidek dasturlash mumkinligi ilmiy fantastikaga o'xshaydi. Lekin mana, bu Yaponiyadagi laboratoriyada ro'yobga chiqmoqda.

Termal boshqarish kelajagi allaqachon qiziqarli bo'lib qoldi.