Sciencemag.cz
Doporučujeme
Podivný jev, tzv. druhý zvuk, byl pozorován v grafitu. Při tomto procesu teplo z horkého předmětu odteče najednou v podobě vlny, asi jako kdyby se horká plotna najednou ochladila na teplotu místnosti. Označení jevu se odvozuje od toho, že tepelná vlna se pohybuje poblíž horkého materiálu téměř rychlostí zvuku a má mít podobné matematické charakteristiky.
Druhý zvuk byl až dosud pozorován pouze v exotických materiálech a při teplotě blížící se absolutní nule (do 20 K). Vědci z MITu nyní ale zjistili, že se takto může chovat i obyčejný grafit při teplotě podstatně vyšší, 120 K. Podobný mechanismus přenosu tepla by se samozřejmě mohl uplatnit pro chlazení elektroniky, alespoň mikroelektronických součástek, systémů MEMs apod. Prozatím vše fungovalo u kousků grafitu o rozměrech v jednotkách milimetrů. Vědci předpokládají, že v grafenu by toto odvádění tepla mohlo fungovat i při vyšších teplotách, možná dokonce při teplotě pokojové.
Za odvod tepla z teplejšího pevného předmětu mohou fonony, kvazičástice přenášející vibrační energii krystalové mřížky. Dále odváděné teplo zvyšuje energii okolních molekul vzduchu. Proces je zpomalován „zpětným šířením“ – část teplých (rychlých) molekul vzduchu naráží zpět do materiálu, část energie se šíří i zase směrem dovnitř. Vědci „druhý zvuk“ popisují tak, že zpětný rozptyl tepla se potlačuje a teplo pak odteče najednou. Při určitém pohledu to dokonce vypadá, jako by vlna dokázala takto překonat i další teplejší místo.
„Observation of second sound in graphite at temperatures above 100 K“ Science (2019) http://science.sciencemag.org/content/early/2019/03/13/science.aav3548
Zdroj: Phys.org
