Исследователь разработал планарный мостиковый тепловой диод, который позволяет эффективно управлять тепловым режимом электроники, самолета и даже космического корабля.
Команда под руководством доцента кафедры машиностроения Политехнического университета Виргинии Джонатана Борейко создала устройство из двух медных пластин в герметичной среде, разделенных микроскопическим зазором. Одна пластина имеет структуру фитиля для удержания воды, а другая покрыта водоотталкивающим слоем.
Когда вода на впитывающей поверхности нагревается, она начинает испаряться. При прохождении пара через узкий зазор, он охлаждается и конденсируется на гидрофобной стороне. Эта капли вырастают достаточно большими, чтобы «перекрыть» зазор, и снова засасываются в фитиль, начиная новый цикл.
Если источник тепла находится с гидрофобной стороны, то пар не может образовываться, поскольку вода остается в фитиле. Поэтому устройство может проводить тепло только в одном направлении.
На практике, при подключении диода к перегревающемуся объекту, выделяющееся тепло передается через проводящую пластину к воде, которая превращается в пар и удаляется от источника. Гидрофобная непроводящая сторона предотвращает попадание тепла через воздух или другие источники тепла, которые могут находиться поблизости, позволяя диоду управлять теплом только от своего основного объекта.
Недавно ученые также разработали краску, которая может охлаждать здания, отражая до 98% поступающего тепла.
текст: Илья Бауэр, фото: Virginia Tech
