Almanya’daki Wannenköpfe Ocağı’ndan bir tridimit kristali
Yüzyıllar boyu ve Marslı meteorlarda bulunan ve ısıyı olağanüstü bir şekilde ileten benzersiz bir hibrit malzeme, değişken sıcaklıklar yoluyla sürekli termal iletkenliği korur – bilinen diğer herhangi bir maddede benzeri görülmemiş bir davranış.
Malzeme, özel bir silikon dioksit türü tridimitatomik yapının ısı akışını nasıl etkilediğini anlamada bir ilerlemeyi temsil eder.
Farklı tipik kristallerartan sıcaklık ile termal iletkenliğin azaldığı yerlerde, veya camısı ile arttığı yerde, bu madde meteoritten türetildi sabit özellikleri korur sıcaklık değişikliklerine bakılmaksızın ısı iletimi.
Son zamanlarda, önderlik eden bir araştırmacı ekibi Michele SimoncelliAmerika Birleşik Devletleri’nde Columbia Engineering’de Yardımcı Doçent, kuantum mekaniği ve makine öğrenimidenemek için Bu materyalin varlığını tahmin edin.
Ekibi, Lausanne ve Sapienza Üniversitesi İsviçre Federal Teknoloji Enstitüsü’nden araştırmacılarla işbirliği yaptı. Termal davranışı açıklayan denklemler Tamamen kristal ve tamamen vitreus durumları arasındaki yapıları olan malzemelerin.
O çalışmaksonuçları Temmuz ayında yayınlanan bir makalede sunuldu PNA’larbir aramak Daha önce Simoncelli’nin ekibi tarafından yürütüldü ve 2019 yılında yayınlandı Doğa fiziği.
Bu araştırma sırasında ekip bir birleşik denklem izin verilmiş Hem kristallerde hem de camlarda termal iletkenliği tanımlayıntermoelektrik, güneş pilleri ve termal bariyer kaplamalarda kullanılan ara malzemeler.
Teorik tahminlerini doğrulamak için, Paris’teki Sorbonne Üniversitesi’ndeki araştırmacılar, Ulusal Doğa Tarihi Müzesi’nden özel izin aldılar. Bir meteoritten toplanan bir tridimit örneğini test edin 1724’te Almanya’nın Steinbach’ına düştü.
Deneyimleriniz malzemenin benzersiz özelliklerini doğruladı80 K ila 380 K (-193 ° C ila 107 ° C) arasında değişen sıcaklıklarda.
A Tridimitin atomik yapısı Meteorik tam olarak Ordalı kristaller ve düzensiz camolağandışı termal davranışınızı yaratmak. Bu fenomen benziyor Termal genleşme üzerindeki invar etkisi1920’de Nobel Fizik Ödülü’ne değer.
Soruşturma var Teknoloji için önemli sonuçlar Modern, özellikle çelik üretiminde. Ekip, benzer malzemelerin oluşabileceğini öngörüyor refrakter tuğlalarda termal yaşlanma Çelik fırınlarda kullanılır.
Çelik üretimi, ABD karbon emisyonlarının yaklaşık % 7’sini temsil eden kg çelik başına yaklaşık 1.3 kg karbondioksit ürettiğinden, tridimit malzemeleri Yoğun ısıyı kontrol etmeye yardımcı olun Daha verimli, potansiyel olarak endüstrinin karbon ayak izini azaltıyor.
