열은 현대 전자 제품의 큰 적이며 오류와 구성 요소를 튀길 수 있습니다. 그러나 이제 과학자들은 전기 대신 열에 실행되는 장치를 만들어 열을 이점으로 바꿨습니다. 전진은 우리 주변의 체열 또는 기타 폐열로 인해 열량 컴퓨터로 이어질 수 있습니다.
열 전류는 단순히 더 뜨거운 물체에서 더 차가운 물체로의 에너지 흐름입니다. 한쪽 끝에서 금속 파이프를 가열한다고 상상해보십시오. 열은 핫 엔드에서 콜드 엔드로, 파이프를 따라 모든 지점에서 온도가 감소합니다. 물리 학적 측면에서 "균일 한 온도 구배"가 있습니다. 파이프는 모든 장소와 모든 방향에서 동일한 양의 열을 전도하기 때문에 열은이 간단한 경로를 취합니다.
그러나 재료는 단순히 열을 전도 할 필요가 없습니다. 열을 전도하는 재료의 교대 시트를 쌓았다면, 열은 상단에서 바닥 방향보다 더 자유롭게 옆으로 수행됩니다. 전기 엔지니어는이 원칙에 익숙합니다. 가장 일반적인 전기 부품 중 하나 인 저항을 만드는 것과 동일합니다. 시리즈로 연결된 경우보다 병렬로 연결하면 더 많이 수행합니다. 새로운 연구의 돌파구는 복합 재료를 조정하여 열 전도가 좌우로 또는 맨 아래로가 아니라 전체적으로 변화하는 방향으로 조정하는 것입니다. 하버드 대학교의 물리학자인 유키 사토 (Yuki Sato)는“전류와 같은 열 전류는 전류와 마찬가지로 조작, 통제 및 가공 될 수있는 매체로 간주되어야한다.
Sato와 Harvard 동료 Supradeep Narayana의 가장 간단한 데모는 열 방패입니다. 특정 지역에서 열 전류를 제외하는 장치입니다. 그것은 C-Size 배터리만큼 큰 실린더로 구성되어 있으며, 천연 고무 및 질화물 주입 실리콘 엘라스토머의 40 개의 교대 동심 층을 포함합니다. 연구원들은 전도성 젤리 블록으로 장치를 던지고 한쪽면을 따뜻하게하고 다른 쪽은 추위를 유지했습니다. 방패가 제자리에 없으면, 파이프 예에서와 같이 열이 균일 한 온도 구배로 젤리를 통해 흘러 나왔을 것입니다. 그러나 연구원들이 적외선 카메라로 위의 온도 구배를 보았을 때, 방패는 외부의 젤리의 흐름에 영향을 미치지 않고 내부의 열 전류를 거의 완전히 배제한다는 것을 발견했습니다.
하버드 페어는 몇 가지 트릭을 더 연주했습니다. 하나에서, 그들은 진공 청소기 브러시처럼 바깥쪽으로 튀어 나온 더 큰 교대 층으로 방패의 동심 구조를 교환했습니다. 이 장치는 열 전류를 집중시켜 젤리를 가로 질러 균일하게 퍼지는 대신 따뜻한 온도 구배 전체가 내부의 작은 영역에 집중되도록 열 전류를 집중시켰다. 다음으로, Sato와 Narayana는 장치를 변형하여 레이어가 뒤틀린 걸레처럼 감싸도록 수정했습니다. 놀랍게도,이 "인버터"는 열 전류를 180 ° 줄로 돌려서 외부의 젤리와 반대 방향으로 흐릅니다. 결과는 Physical Review Letters 에 출판 될 예정입니다. .
버클리 캘리포니아 대학교의 물리학자인 Alex Zettl은“이것은 흥미로운 주제입니다. "열 전류 조작은 많이 연구되거나 악용되지 않았다.
다른 입력을 기반으로 트랜지스터와 같은 장치와 같은 장치가 필요한 계산은 큰 단계입니다. 그러나 너무 큰 단계는 아니라고 Sato는 설명합니다. 전도도가 온도에 의존하는 재료가 이미 존재합니다. 이러한 재료가 연구원의 인버터에 사용 된 경우 주변이 충분히 따뜻한 경우에만 장치가 열 전류를 전환합니다. SATO는 열 계산의 기초가 될 것이라고 SATO는 말한다.
원칙적으로, 중국 상하이에있는 푸 단 대학의 물리학자인 지퍼는 워드 프로세싱 또는 인터넷 서핑과 같은 일반적인 컴퓨터와 동일한 작업에 사용될 수 있다고 말했다. 그러나 열 컴퓨터는 에너지 절약의 혜택을 얻을 수 있습니다. 환경에서 폐열이 발생할 수 있기 때문입니다.
Huang은 실용적인 장애물이 있다고 강조합니다. 전기와 달리 열은 전도, 대류 및 방사선의 세 가지 프로세스로 전달 될 수 있습니다. 이것은 물리학 자들이 원치 않는 열의 영향을 제한하는 방법을 배워야한다는 것을 의미합니다. Huang은 "꿈은 꽤 훌륭하다"고 말했다.
