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当科学家企图把工作做得更好时,他们往往会求助于一个规范规矩,企图推翻或批改它。一个运用劳伦斯伯克利国家试验室(伯克利试验室)共同分子铸造厂的研讨人员联盟正着手运用普朗克规律。普朗克规律是量子理论基础,普朗克规律指出,来自受热物体的电磁辐射散布在很宽的波长和视点范围内。但是,马克斯·普朗克自己指出,假如发射物体的特征标准小于热波长(室温下约为10微米),那么发射能量散布将显着违背他的规律。

跟着微型和纳米技能的呈现,制作普朗克规律不适用的资料变得很简单。研讨人员开端确认与普朗克规律的误差,以便了解根据纳米和微观结构几许的技能遭到这种影响。想象一种蓄热资料,它将电能转化为热能,然后将其辐射到光伏电池,以便在需求时将电能回收。从蓄热体中取得的辐射发射极能够由纳米结构制成,以最大极限地进步功能。另一个比如是在高温纳米几许热电学范畴,高温余热转化为电能。

从这些纳米标准特征来了解辐射是很重要的,由于辐射是高温下热走漏的首要来历,会导致热电转化功率下降。像这样的研讨是美国国家试验室的要点,研讨人员提出的问题和做试验或许无法支撑前期工业。像分子铸造这样的科学用户设备也有助于这类研讨。分子铸造是美国动力部赞助的纳米科学研讨实体,它为来自世界各地的用户供给了在多学科协作环境中获取顶级专业知识、仪器和建模东西的途径。在这种情况下,研讨人员运用分子铸造中可用的辐射模型来模仿硅玻璃(一种极性介电资料)矩形纳米带的热辐射。

该模型是在美国国家动力研讨科学核算中心(NERSC)的超级核算机上完结,NERSC是美国动力部设在伯克利试验室的另一个用户设备。研讨人员之一Ravi Prasher说:还没有人研讨过纳米几许的相对行为,特别是各向异性纳米几许,即横向呈矩形的纳米结构。这种前期动力转化的实践使用对许多可再生动力的使用都很重要,例如会集太阳能发电、海水淡化、热化学反响、水加热和蓄热,其研讨宣布在《天然通讯》(Nature Communications)上。

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