Новости    Библиотека    Энциклопедия    Биографии    Карта сайта    Ссылки    О проекте




27.04.2012

Математики придумали тепловой плащ-невидимку

Группа французских исследователей под руководством Сабастьена Генно предложила способ создания устройств, скрывающие объекты от теплового потока. Статья опубликована в журнале Optics Express.

Поведение устройства в разных градиентах температуры. Иллюстрация из работы исследователей
Поведение устройства в разных градиентах температуры. Иллюстрация из работы исследователей

Исследователи использовали идеи, которые раньше использовались для создания "плащей-невидимок", скрывающих объекты от волн - электромагнитных, звуковых и других. Так как ток тепла описывается другими терминами, исследователям пришлось эти идеи существенно переработать.

Идея предложенного учеными устройства выглядит следующим образом: внутри материала, где течет тепло от горячего к холодному телу находится сферическая многослойная оболочка, слои которой имеют разную теплопроводность. За счет этого потоки тепла огибают внутреннюю часть оболочки.

В результате, во-первых, температура внутренней части остается постоянной, во-вторых, за объектом температурный градиент выравнивается, что делает наличие любого объекта внутри оболочки незаметным (с точки зрения температуры) для внешнего наблюдателя.

В дополнение к тепловому "изолятору", на тех же принципах авторы разработали и тепловой "концентратор", фокусирующий тепловые потоки в одной точке. Если на основе разработанной математиками модели удастся создать работающее устройство, оно, по всей видимости, будет широко востребовано микроэлектронной индустрией. Теплоизоляция чувствительных компонентов и теплоотведение являются одними из главных проблем области.

Ученые активно работают над созданием принципиально похожих устройств, делающих объекты невидимыми для электромагнитного излучения. Принципиальная возможность их создания появилась в связи с изобретениями метаматериалов, необычные свойства которых (например, отрицательный коэффициент преломления) зависят не столько от состава, сколько от их внутренней структуры.

Ранее Себастьен Генно с соавторами предлагал использовать устройства с подобной принципиальной схемой для изоляции объектов, например, зданий, от распространения сейсмических волн. Это позволило бы защитить от землетрясений старые здания, не рассчитанные на сейсмические нагрузки.


Источники:

  1. Lenta.Ru



ИНТЕРЕСНО:

Найдено самое длинное простое число Мерсенна, состоящее из 22 миллионов цифр

Как математик помог биологам совершить важное открытие

Математические модели помогут хирургам

Почему в математике чаще преуспевают юноши

Физики-практики откровенно не любят математику
Пользовательского поиска

© Злыгостев Алексей Сергеевич, статьи, подборка материалов, оформление, разработка ПО 2001-2017
При копировании материалов проекта обязательно ставить ссылку на страницу источник:
http://mathemlib.ru/ 'MathemLib.ru: Математическая библиотека'
Рейтинг@Mail.ru