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Cristais Bomba e Calor do Extracto no Nanoscale

Published on November 6, 2012 at 4:38 AM

Os Pesquisadores na Instituição de Carnegie descobriram uma maneira eficaz nova de bombear o calor usando cristais. Os cristais podem bombear ou extrair o calor, mesmo no nanoscale, assim que poderiam ser usados em chip de computador para impedir superaquecer ou mesmo fusão, que são actualmente um limite principal a umas velocidades mais altas do computador. A pesquisa é publicada nas Letras Físicas da Revisão.

A imagem mostra uma simulação da dinâmica molecular do nióbito do lítio sob um momento que varia o campo elétrico, que muda o sinal da polarização. O Vermelho é nióbio, o verde é oxigênio, e mostras do lítio uma escala das cores para etapas de tempo diferentes. O nióbio e o oxigênio são mostrados somente para uma etapa de tempo para maior clareza. A imagem mostra uma parte pequena da simulação real. Crédito: Maimon Rosa e Instituição de Ronald Cohen Carnegie

Ronald Cohen, o cientista do pessoal no Laboratório Geofísico de Carnegie e Maimon Rosa, originalmente um interno da High School agora na Universidade de Chicago realizaram a pesquisa. Executaram simulações nos cristal-materiais ferroelectric que têm a polarização elétrica na ausência de um campo elétrico. A polarização elétrica pode ser invertida aplicando um campo elétrico externo. Os cientistas encontraram que a introdução de um campo elétrico causa uma mudança de temperatura gigante no material, dublado o efeito electrocaloric, distante acima de uma temperatura a um estado paraelectric assim chamado.

“O efeito electrocaloric bombeia o calor com a temperatura em mudança por um campo elétrico aplicado,” Cohen explicado. “O efeito foi sabido desde os anos 30, mas não explorado porque os povos usavam materiais com altas temperaturas da transição. Nós encontramos que o efeito é maior se a temperatura ambiental está bem acima da temperatura de transição, assim que os baixos materiais da temperatura de transição estão preferidos.”

Ferroelectrics transforma-se paraelectric-que é, não se tem nenhuma polarização sob o campo elétrico zero acima de sua temperatura de transição, que está a uma temperatura em que mudanças materiais seu estado de ferroelectric a paraelectric.

Rosa e Cohen usaram as simulações da dinâmica molecular da atômico-escala, onde seguiu o comportamento dos átomos no nióbito ferroelectric do lítio como funções da temperatura e de um campo elétrico. Maimon Rosa começou este trabalho como um interno de verão da High School e está agora em seu segundo ano como um universitário na biologia na Universidade de Chicago. Trabalhou no projecto durante rupturas como um interno suportado por EFree, Centro de Pesquisa da Fronteira da Energia da GAMA no Laboratório Geofísico. Rosa observou, do “nióbito Lítio não tinha sido estudada antes como esta. Nós fomos surpreendidos consideravelmente ver uma mudança de temperatura tão enorme.”

Source: http://carnegiescience.edu/

Last Update: 6. November 2012 05:26

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