Физики объяснили работу фотонного термоса

Белый опал - природный пример фотонного кристалла. Фото с сайта swissgemshop.ch

Физикам удалось теоретически обосновать работу фотонного термоса - аналога обычного термоса, в котором вместо вакуума для изоляции используются конструкция из так называемых фотонных кристаллов. Статья исследователей появилась в журнале Physical Review B, а ее краткое изложение приводит Physical Review Focus.

В рамках исследования ученые использовали тот факт, что у фотонных кристаллов (к подобным кристаллам относится, например, опал) для длин волн фотонов имеются так называемые запрещенные зоны. Если на поверхность такого материала падает фотон с запрещенной длиной волны, то он просто отражается от нее. В работе 2008 года эта же группа исследователей установила: конструкция из 10 слоев фотонных кристаллов толщиной около одного микрона, между которыми располагается вакуум, пропускает тепло в два раза хуже, чем просто вакуум.

Практическое применение подобных материалов для теплоизоляции, однако, не представлялось возможным, поскольку не существовало теории, описывающей свойства таких конструкций. Теперь физикам удалось восполнить этот пробел. В частности, они выяснили, что диапазон частот электромагнитного излучения, которое пробивается сквозь слои вакуума и кристаллов, не зависит от толщины слоев, а определяется коэффициентом преломления материала.

В обычном термосе вакуум между стенками препятствует теплообмену между содержимым сосуда и внешней средой. Однако вакуум не является препятствием для теплового излучения (электромагнитного излучения в инфракрасном диапазоне). Использование нового материала позволят заметно снизить потери от излучения внутри термоса.

Совсем недавно ученые из Калифорнийского технологического института заставили сплав металла перестать расширяться при нагревании. При этом механизм инварного поведения (слабо расширяющиеся сплавы называют инварными) оказался сугубо магнитным явлением, обусловленным структурой материала.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:02 19 апреля 2017
Никола Лемери выступает с публичной лекцией по химии

Достали

Зачем простой аптекарь объявил войну могущественным алхимикам
Наука и техника
 — 
00:00 25 апреля 2017

Подрыв устоев

Достигнут прогресс в создании эффективных литиевых аккумуляторов
«В отношениях с Китаем и Россией Трамп готов рискнуть»
Политолог из КНР о ситуации внутри страны и взаимодействии с соседями
Эрдоган, Аллах и Россия
Стоит ли бояться исламизации Турции
Первый тур отыграли
В финале президентской гонки во Франции — Ле Пен и Макрон
French Foreign Legionnaires carry the coffin of French politician Yves Guena during an official funeral ceremony at the Hotel des Invalides in Paris, France, March 8, 2016 REUTERS/Charles Platiau TPX IMAGES OF THE DAYУтрата масштаба
Франция рискует стать малой европейской страной
Столица мира
Повседневная жизнь послевоенного Нью-Йорка
Новые машины для старого «Форсажа»
Современные спорткары в раскраске автомобилей из самого первого «Форсажа»
Полу-шоу-багги-стоппер
Забытые концепт-кары: Porsche Panamericana, предвестник купе-кроссоверов
Быстро и просто
Навещаем Михаила Алешина на самой гламурной гонке Indycar
Зверские пикапы
Пикапы, которые подготовлены для жесточайшего бездорожья
Чудеса селекции
Что получится, если скрестить квартиру с дачей: опыт россиян
Шведы поневоле
Исповедь россиянина, живущего в групповой семье
Добро пожаловать в рай
Жилье в Крыму: новую квартиру на полуострове можно купить за миллион рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности