Электронные устройства тратят много энергии, преобразуя ее в бесполезное тепло. Это является одной из основных причин, почему наши мобильные телефоны используют энергию батареи так быстро.
Исследователи Университета Люксембурга сделали шаг вперед в понимании того, как это происходит и как эти потери могут быть снижены путем контроля потоков энергии на молекулярном уровне. Это сделало бы наши технологии дешевле в эксплуатации и более долговечными. До сих пор ученые имели только общее понятие об эффективности преобразования энергии в наноустройствах. Впервые более полная картина была описана благодаря исследованию Университета Люксембурга.
«Мы обнаружили универсальное свойство колебания энергоэффективности наносистем», — пояснил профессор физики и материаловедения научно-исследовательского подразделения Люксембургского университета Массимилиано Эспозито. Используя эту информацию, можно будет более точно контролировать потоки энергии, снижая таким образом потери. Управление энергией может быть достигнуто с помощью технологического регулятора, который бы предотвратил естественный процесс, в котором тепло, генерируемое в одной части устройства, теряется, по мере его распространения в более холодные районы. Другими словами, это добавляет интересные нюансы второму закону термодинамики — одной из фундаментальных теорий в физике. Теоретическое понимание регулирования энергетических потоков вызывает к жизни «демона Максвелла» — понятие, введенное в 19-ом веке математиком и физиком Джеймсом Клерком Максвеллом.
Оно предполагает, что это «демон» может перевернуть законы природы, позволяя холодным частицам течь к областям повышенной температуры. Результаты этого исследования опубликованы в двух крупных научных журналах: «Физикал Ревью Икс» и «Нейчере Коммуникейшенс». Эти идеи будут реализованы в лаборатории, прежде чем на их основе будут разработаны какие-либо возможные практические технологические приложения.
Альдергот Виталий
Источник: xxi-age.com