สล็อตออนไลน์ นักวิจัยในสเปนและอิตาลีสังเกตเห็น “เสียงที่สอง” ในเซมิคอนดักเตอร์ที่อุณหภูมิห้องเป็นครั้งแรก ปรากฏการณ์นี้ ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อคลื่นอุณหภูมิที่แตกต่างกันผ่านวัสดุ ก่อนหน้านี้เคยพบเห็นเฉพาะในซุปเปอร์ฟลูอิดที่แปลกใหม่ที่อุณหภูมิเย็นจัด ลักษณะที่น่าประหลาดใจของมันในวัสดุที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในชิปอิเล็กทรอนิกส์สามารถช่วยให้ปรับปรุงประสิทธิภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้าได้
โดยการจัดการความร้อนทิ้งได้ดีขึ้น
เสียงที่สองไม่ดังอย่างที่เราคิดกันโดยทั่วไป มันได้ชื่อมาเพราะในทางคณิตศาสตร์ คลื่นความร้อนที่เคลื่อนที่ผ่านวัสดุนั้นคล้ายกับคลื่นแรงดันที่สร้างเสียงในอากาศ ในแง่ฟิสิกส์ คลื่นเหล่านี้เป็นการผันผวนของความหนาแน่นของการกระตุ้นด้วยความร้อนแบบควอซิอนุภาคที่เรียกว่าโรตอนและโฟนอนในวัสดุ
ด้วยเอฟเฟกต์การถ่ายเทความร้อนเชิงกลเชิงควอนตัมนี้ วัสดุที่แสดงเสียงที่สองจึงมีการนำความร้อนที่สูงมาก อย่างไรก็ตาม จนถึงขณะนี้ การปรากฏตัวของคลื่นความร้อนเหล่านี้ส่วนใหญ่จำกัดอยู่ที่ซุปเปอร์ฟลูอิดที่แปลกใหม่ ซึ่งโมเมนตัมถูกสงวนไว้ระหว่างการชนกันระหว่างฟอนอน ในวัสดุทั่วไปส่วนใหญ่ กระบวนการที่เรียกว่า Umklapp phonon-phonon scattering ทำให้ phonons แลกเปลี่ยนโมเมนตัมกับผลึกของวัสดุ ซึ่งหมายความว่าโมเมนตัมของ phonon จะไม่ถูกอนุรักษ์ไว้
คลื่นความร้อนที่อุณหภูมิห้องในสารกึ่งตัวนำนักวิจัยจากInstitute of Materials Science of Barcelona (ICMAB, CSIC)และผู้ทำงานร่วมกันที่Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)และUniversity of Cagliariได้สังเกตเห็นคลื่นความร้อนที่อุณหภูมิห้องในเจอร์เมเนียมที่เป็นของแข็งโดยไม่คาดคิด ซึ่งเป็นสารกึ่งตัวนำที่มีอยู่อย่างแพร่หลาย ใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
ในการทดลองของพวกเขาซึ่งรายงานในScience Advancesนักวิจัยได้ศึกษาว่าตัวอย่างเจอร์เมเนียมมีพฤติกรรมอย่างไรเมื่ออยู่ภายใต้เลเซอร์ที่สร้างคลื่นความร้อนที่สั่นด้วยคลื่นความถี่เมกะเฮิรตซ์ความถี่สูงบนพื้นผิวของมัน ตรงกันข้ามกับการคาดคะเน ความร้อนไม่ได้กระจายไปโดยการแพร่กระจาย แต่แพร่กระจายไปยังวัสดุบางส่วนผ่านคลื่นความร้อน
เซบาสเตียนเรปาราซ สมาชิกในทีม ICMAB กล่าว
“เทคนิคที่เราใช้สามารถช่วยให้เราสามารถสังเกตการถ่ายเทความร้อนคล้ายคลื่นในวัสดุอื่น ๆ โดยการปรับสนามอุณหภูมิของเลเซอร์ที่ความถี่สูงเพียงพอ” เขาอธิบาย ในทางกลับกัน อาจนำไปสู่วิธีใหม่ในการควบคุมการถ่ายเทความร้อนในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ทำจากเจอร์เมเนียมและวัสดุอื่นๆ ที่แสดงเสียงที่สอง ในท้ายที่สุด Reparaz กล่าวว่าการค้นพบนี้ “ยังช่วยให้เราสามารถออกแบบอุปกรณ์ระบายความร้อนรุ่นใหม่ได้ในลักษณะเดียวกับที่อุปกรณ์เหล่านี้พัฒนาขึ้นโดยใช้แสง”
Reparaz เสริมว่าระบบการระบายความร้อนด้วยเสียงที่สองอาจนำไปสู่การคิดใหม่เกี่ยวกับวิธีที่นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจัดการกับความร้อนเหลือทิ้งในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ อุปกรณ์ดังกล่าวจำนวนมาก รวมทั้งเซลล์แสงอาทิตย์ ไดโอดเปล่งแสง และแบตเตอรี่โทรศัพท์ ทำให้เกิดความร้อนจำนวนมาก สิ่งนี้สามารถนำไปสู่ความร้อนสูงเกินไปซึ่งลดประสิทธิภาพและอายุการใช้งานของอุปกรณ์
คลื่นเสียงในเฟอร์มิโอนิกซุปเปอร์ฟลูอิดได้รับการศึกษาในการทดลองที่ ‘สวยงาม’การรวมแบบจำลองทางทฤษฎีในปัจจุบันจากมุมมองของทฤษฎี การค้นพบใหม่อาจทำให้สามารถรวมแบบจำลองสำหรับเสียงที่สองได้ F Xavier Alvarezจาก UAB กล่าวว่าจนถึงขณะนี้ นักทฤษฎีได้ปฏิบัติต่อวัสดุที่แสดงผลกระทบนี้ว่ามีความแตกต่างอย่างมากจากวัสดุเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ในชิปอิเล็กทรอนิกส์ทุกวัน “ตอนนี้สามารถอธิบายวัสดุเหล่านี้ได้โดยใช้สมการเดียวกัน” เขาอธิบาย “ข้อสังเกตนี้กำหนดกรอบทฤษฎีใหม่ที่อาจช่วยให้ในอนาคตอันใกล้ไม่ไกลเกินไปมีการปรับปรุงที่สำคัญในประสิทธิภาพของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของเรา”
นักวิจัยกล่าวว่าตอนนี้พวกเขาจะพยายามสังเกตคลื่นความร้อนความถี่สูงในวัสดุอื่นที่อุณหภูมิห้อง “เรายังต้องการศึกษาวิธีที่เราสามารถใช้ประโยชน์จากคลื่นความร้อนและการเลี้ยวเบนเพื่อควบคุมการแพร่กระจายความร้อน” Reparaz
สสารที่หมุนไปรอบๆ หลุมดำ ป้อนอาหารพวกมัน
โดยสร้างจานเพิ่มมวล เป็นการเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินไอพ่น” Janssen อธิบาย “ไม่ใช่ว่าอนุภาคทั้งหมดในบริเวณใกล้เคียงหลุมดำโดยตรงจะถูกกลืนกิน บางคนหลบหนีและถูกเหวี่ยงไปในอวกาศ ก่อตัวเป็นเครื่องบินไอพ่นที่เราเห็นในแหล่งต่างๆ เช่น Centaurus A”
การเรียนรู้ว่าหลุมดำที่มีมวลแตกต่างกันมาก “กิน” ในลักษณะเดียวกันสามารถช่วยให้นักวิจัยค้นหาหลุมดำอื่น ๆ ที่เข้าใจยากในจักรวาล โดยเฉพาะอย่างยิ่งหลุมดำที่มีมวลปานกลาง แต่เป้าหมายต่อไปของทีมเขาคือสิ่งที่ใกล้บ้านมากขึ้น: Sgr A* ที่ใจกลางกาแลคซีของเรา “คอยติดตามเรื่องนี้” Janssen กล่าว
นักวิทยาศาสตร์ในสหรัฐอเมริกาและจีนได้สร้างแหนบเชิงแสงแบบใหม่ที่ดักจับอนุภาคที่อุณหภูมิต่ำกว่าและใช้เลเซอร์ที่อ่อนแอกว่าเทคนิคแหนบแสงแบบทั่วไป ซึ่งช่วยลดความเสี่ยงของความเสียหายจากแสงและความเสียหายจากความร้อน อุปกรณ์ใหม่นี้ใช้ประโยชน์จากการทำความเย็นด้วยแสงเพื่อดักจับอนุภาคผ่านทางเทอร์โมโฟรีซิส แทนที่จะใช้แรงทางแสง
ในปี 2018 Arthur Ashkin ได้รับ รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์จากการประดิษฐ์แหนบทางสายตา เครื่องมือเหล่านี้ใช้ลำแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มข้นสูงเพื่อสร้างแรงที่สามารถจับและเคลื่อนย้ายวัตถุขนาดเล็ก เช่น อนุภาคนาโน อะตอม และโมเลกุลชีวภาพ ตอนนี้พวกเขาได้มีส่วนร่วมในการพัฒนาที่โดดเด่นในด้านนาโนเทคโนโลยี ฟิสิกส์ วิทยาศาสตร์ชีวภาพและเคมี
แต่มีปัญหากับแหนบแสง ในการผลิตแรงที่จำเป็น พวกมันต้องการลำแสงเลเซอร์ที่มีความเข้มข้นสูงและมีความเข้มของแสงสูง ในระหว่างการปฏิสัมพันธ์เป็นเวลานาน การทำเช่นนี้อาจทำให้เกิดความเสียหายทั้งจากแสงและการสะสมความร้อนซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงหรือทำลายอนุภาคและตัวอย่างทางชีวภาพได้
ตอนนี้นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเท็กซัสในออสตินและมหาวิทยาลัยครูส่านซีได้พัฒนาเทคนิคใหม่ซึ่งพวกเขาได้ขนานนามว่าแหนบทำความเย็นแบบออปโตเพื่อเอาชนะปัญหาเหล่านี้ วิธีนี้อาศัยเทอร์โมโฟเรซิส (การเคลื่อนที่ของอนุภาคในลักษณะไล่ระดับอุณหภูมิ) และการใช้วัสดุออปติคัลที่ทำให้เย็นลงเมื่อฉายแสงเลเซอร์บนอนุภาค ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่เรียกว่าการทำความเย็นด้วยแสง สล็อตออนไลน์
