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光学技术改善了传热

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2021年4月30日的洛杉矶 - 来自加州大学生的研究人员展示了一类控制热量的光学材料辐射从一个对象指向。这项进展可以提高能量转换系统的效率,使更有效的传感和探测技术成为可能。国际买球的网站

该工作涉及一种特殊的材料,可以操纵热辐射如何通过这种材料行进,类似于重叠百叶窗通过窗口引导可见光的角度的方式。

涂有通过热成像相机观察的梯度enz材料的硅晶片。礼貌拉曼实验室/加州UCLA。
涂有通过热成像相机观察的梯度enz材料的硅晶片。礼貌拉曼实验室/加州UCLA。

此前,对基本挑战预防材料在广谱上将其在特定方向上引导热量,以确保发出足够量的热量。为了解决谜题,研究人员使用纳米光电材料创造了一种新的理论框架。为他们的知识,这是第一次在这类材料中分散在预定角度上的宽带辐射。

为了证明这一概念,我们分层了几种氧化物材料,每个氧化物材料在不同波长上操纵红外光,并将大型文学晋旭梁先生朝向相同的固定角度朝向相同的固定角度。““另外,我们使用的氧化物是常见的,因此供应不会是材料生产中的问题。”

研究人员所使用的材料类被称为“epsilon - 近零”或enz材料,并且研究人员称新材料是梯度enz材料。它们展示了两个这样的材料样品,其可以将热辐射在宽带宽上束缚到窄角度 - 从60°到75°到85°。

使用热成像相机,可以看到辐射角度的硅晶片涂层的梯度ENZ材料。从大多数角度看,被加热的圆盘看起来是冷的,类似于在热成像相机下被抛光的金属,如铝。然而,当从设计的特定角度观察时,可以在碟片上发现高热量的特征。

“我们的目标是表明我们可以有效地束热辐射 - 热量所有物体都像电磁波一样散发出宽波长到相同的方向,”材料科学与工程助理射门·拉曼助理,他领导了这项研究。“此前推进为一系列技术提供新功能,这取决于控制热辐射形式的热量的能力。国际买球的网站这包括依赖于热源或检测它们的成像和传感应用,以及诸如太阳能加热,废热回收和辐射冷却的能量应用,其中限制热流的方向性可以提高性能。“

该研究发表在科学www.doi.org/10.1126/science.abc5381)。\


photonics.com.
2021年4月
词汇表
辐射
能量以波或微粒发射的形式通过空间或介质发射和/或传播。
研究与技术 光学 热的 红外线的 热分散 辐射 科学 UCLA 美洲 材料 传感器和探测器

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