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Cristales Bomba y Calor del Extracto en el Nanoscale

Published on November 6, 2012 at 4:38 AM

Los Investigadores en la Institución de Carnegie han descubierto un nuevo modo eficaz de bombear calor usando cristales. Los cristales pueden bombear o extraer calor, incluso en el nanoscale, así que podrían ser utilizados en los chips de ordenador para evitar el sobrecalentar o aún la fusión, que son actualmente un límite importante a velocidades más altas del ordenador. La investigación se publica en las Cartas Físicas de la Revista.

La imagen muestra una simulación de la dinámica molecular del niobato del litio bajo campo eléctrico de tiempo variable, que cambia el señal de la polarización. El Rojo es niobio, el verde es oxígeno, y demostraciones del litio un rango de los colores para diversos pasos de progresión de tiempo. El niobio y el oxígeno se muestran solamente para un paso de progresión de tiempo para mayor clareza. La imagen muestra una pequeña parte de la simulación real. Haber: Maimon Rose e Institución de Ronald Cohen Carnegie

Ronald Cohen, el científico del estado mayor en el Laboratorio Geofísico de Carnegie y Maimon Rose, un interno de la High School secundaria ahora en la Universidad de Chicago realizaron originalmente la investigación. Realizaron simulaciones en los cristal-materiales ferroeléctricos que tienen polarización eléctrica en ausencia de un campo eléctrico. La polarización eléctrica puede ser invertida aplicando un campo eléctrico externo. Los científicos encontraron que la introducción de un campo eléctrico causa un cambio de temperatura gigante en el material, aparado el efecto electrocaloric, lejos encima de una temperatura a un supuesto estado paraelectric.

“El efecto electrocaloric bombea calor con temperatura cambiante por un campo eléctrico aplicado,” Cohen explicado. “El efecto se ha sabido desde los años 30, pero no se ha explotado porque la gente utilizaba los materiales con altas temperaturas de transición. Encontramos que el efecto es más grande si la temperatura ambiente está bien encima de la temperatura de transición, así que se prefieren los materiales inferiores de la temperatura de transición.”

Ferroelectrics se convierte en paraelectric-que es, no tiene ninguna polarización bajo campo eléctrico cero encima de su temperatura de transición, que es la temperatura en la cual los cambios materiales su estado de ferroeléctrico a paraelectric.

Rose y Cohen utilizaron las simulaciones de la dinámica molecular de la atómico-escala, donde siguieron el comportamiento de átomos en el niobato ferroeléctrico del litio como funciones de la temperatura y de un campo eléctrico. Maimon Rose comenzó este trabajo como interno de verano de la High School secundaria y ahora está en su segundo año como estudiante en biología en la Universidad de Chicago. Él trabajó en el proyecto durante interruptores como interno apoyado por EFree, Centro de Investigación de la Frontera de la Energía de la GAMA en el Laboratorio Geofísico. Rose comentó, “niobato del Litio no había sido estudiada antes como esto. Nos sorprendieron bastante ver un cambio de temperatura tan enorme.”

Fuente: http://carnegiescience.edu/

Last Update: 6. November 2012 05:27

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