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非线性变换热学理论的建立与应用
发布人:周诗韵  发布时间:2015-11-15   浏览次数:398



    2015年11月5日,黄吉平教授及其合作者在Phys. Rev. Lett.发表了一篇封面论文:Y. Li, X. Y. Shen, Z. H. Wu, J. Y. Huang, Y. X. Chen, Y. S. Ni, and J. P. Huang*, Phys. Rev. Lett. 115, 195503 (2015)。在此,他们建立了非线性变换热学理论,该理论有两个直接应用,即用于设计并实现具有开关功能的热隐身衣、宏观热二极管。 

    传统的热隐身衣能去除器件内部物体对外部温度场的干扰,从而达到热隐身效果。他们的新理论使得热隐身衣能够自动开启和关闭:当环境温度上升到阈值之后,A型隐身衣将关闭隐身效果,而B型隐身衣则会开启隐身功能。并且,此过程完全是材料自发完成的,不需要提供额外的能量。利用A、B型隐身衣可以实现宏观热二极管: 与电子二极管对电流的单向整流作用类似,这种热二极管只允许热流单方向通过;他们的实验成功显示了这样的整流效果。该器件有望成为热计算的基础元件,例如,通过其与传统电子计算机的杂化,人们未来也许能够使用计算产生的废热进行二次计算从而提高能源的利用率并提高运算效率。

此图是当期Phys. Rev. Lett.封面,其中上图是宏观热学二极管的实验示意图,下图是实验测量结果图。