Учёные доказали, что тепло может течь как вода — это новые горизонты в охлаждении чипов и не только

Учёные из Федеральной политехнической школы Лозанны EPFL теоретически показали, что в высокоупорядоченных и очень чистых кристаллах тепло может вести себя подобно жидкости. Вместо привычного рассеивания тепла от горячего к холодному, в чистых кристаллах возникает направленный поток с вихрями и даже обратным течением тепла. Это условно как обхватить ладонями чашку с горячим чаем и начать замерзать. Невероятно? Только не для квантовой механики.

Итоги 2025 года: почему память стала роскошью и что будет дальше

Обзор игрового 4K IPS-монитора Gigabyte M27UP: разнообразия ради

Обзор ноутбука TECNO MEGABOOK S14 (S14MM): OLED с HDR как новая норма

Итоги 2025-го: ИИ-лихорадка, рыночные войны, конец эпохи Windows 10 и ещё 12 главных событий года

Обзор телевизора Sber SDX-43U4169

Обзор игрового QD-OLED WQHD-монитора Gigabyte AORUS FO27Q5P: на пределе возможностей

Источник изображения: EPFL

В принципе, учёные ещё 60 лет назад пришли к заключению, что в рамках квантовой механики тепло может вести себя как жидкость, точнее, может быть представлено в виде фононной гидродинамики. Фононы — это квазичастицы, переносящие тепло. Это кванты энергии согласованного колебательного движения атомов твёрдого тела, образующих идеальную кристаллическую решётку.

Согласно второму закону термодинамики, колебания распространяются от более горячих (с большей энергией) к более холодным атомам. Учёные показали, что в определённых условиях фононы образуют направленный поток с завихрениями и даже обратным течением тепла. Это означает, что тепло способно двигаться из более холодных областей в более тёплые, создавая отрицательный перепад температуры и отрицательное тепловое сопротивление. И такое поведение не противоречит второму закону термодинамики, поскольку общая энтропия системы продолжает расти.

Явление объясняется тем, что в чистых кристаллах столкновения фононов сохраняют импульс, позволяя теплу течь коллективно, как несжимаемая жидкость. Исследователи разложили гидродинамическое уравнение на ключевые элементы поведения потока, показав, что обратный поток максимально усиливается именно при почти несжимаемом режиме: поток не «сдаётся» сопротивлению, а перенаправляется вспять, формируя вихри. Теоретическая модель и численные симуляции на двумерной полоске кристаллического графита подтвердили возможность такого эффекта и дали аналитический инструмент для его количественного описания и оптимизации.

Эта работа впервые дала полное аналитическое объяснение физики обратного теплового потока. Ранее подобные эффекты наблюдались только в численных расчётах, но новая формулировка раскрывает, как именно вихревые структуры и минимальная сжимаемость приводят к отрицательному сопротивлению. Это открывает путь к целенаправленному проектированию материалов и устройств, где тепло можно активно «перекачивать» в нужном направлении.

Практическое значение открытия огромно: эффективное управление теплом критично для современной электроники, где перегрев ограничивает производительность чипов, батарей и компонентов дата-центров. Гидродинамический обратный поток может использоваться для предотвращения локального перегрева (например, отвода тепла от аккумулятора смартфона), снижения энергопотерь и повышения КПД систем. Модель применима не только к фононам, но и к другим носителям (электронам, экситонам), что делает её универсальным инструментом для будущих технологий теплового регулирования в наноэлектронике и энергетике.

Источник

6 комментариев к “Учёные доказали, что тепло может течь как вода — это новые горизонты в охлаждении чипов и не только”

  1. I really like your blog.. very nice colors & theme. Did you create this
    website yourself or did you hire someone to do it for you?
    Plz respond as I’m looking to create my own blog and would like to find out where u got this from.
    cheers

  2. Nice blog here! Also your website loads up fast! What host are you using?
    Can I get your affiliate link to your host? I wish my website loaded up as quickly as yours lol

  3. Ого, ты уже пробовал платить криптой по QR-коду?

    С криптой жизнь становится круче, согласен?
    Забудь про долгие переводы или
    возню с кошельками — сканируешь и готово!
    А главное — это реально удобно, сейчас объясню.
    Увеличьте продажи: криптовалютная оплата по QR

    Серьёзно, первый раз оплатил кофе
    криптой через QR, и это было будто я хакер.

    Просто взял телефон, навёл камеру на QR-код, и
    всё, деньги улетели! Это реально затягивает, держу пари,
    тебе зайдёт.
    Как это работает?
    Секрет прост: нужен телефон с
    криптокошельком. Скачай,
    например, MetaMask, или любое приложение, где есть сканер QR-кодов.

    На кассе или в интернет-магазине тебе дают
    QR-код, ты его просто фоткаешь, подтверждаешь сумму,
    и всё — оплата ушла! Smart Crypto Scan — Умная крипта по QR

    Самое крутое — это удобство. И главное —
    безопасно: QR-коды шифруют данные.
    Я как-то оплатил доставку пиццы через QR, и всё прошло
    без сучка и задоринки!

    Где можно платить криптой по QR?

    Платить криптой через QR можно уже в куче мест.

    Например, в некоторых магазинах в больших городах уже принимают USDT через
    QR-коды. Просто ищи значок крипты на кассе или спроси
    у продавца — они обычно знают,
    как это работает. Завтра уже наступило: крипта через QR

    Онлайн это ещё проще: многие сервисы добавляют оплату криптой через QR.
    Заходишь на сайт, выбираешь «Оплатить криптовалютой», сканируешь QR-код, и оплата прошла!
    Попробовал оплатить онлайн-курс через QR — и
    это было как два пальца.
    Зачем тебе платить криптой по QR?

    Оплата криптой по QR-коду — это не только круто, но и шаг в
    будущее. Ты не зависишь от
    банков, комиссий за переводы и прочей головной боли.
    Плюс, это безопасно, если тебе
    важна приватность.
    И знаешь, что ещё? Это просто прикольно!
    Сканируешь QR, подтверждаешь, и бац
    — ты уже на волне технологий!
    Попробуй сам, и поймёшь, о чём я!
    Простая крипта: сканируй и плати

    Пора платить криптой?
    Серьёзно, QR и крипта — это удобство
    в твоём кармане! Сделай одну оплату через QR, и,
    спорим, ты втянешься? Бери телефон, сканируй QR — и делись впечатлениями!

    Есть опыт оплаты криптой через QR?
    поделитесь, как всё прошло!

    Увеличьте продажи: криптовалютная оплата по QR https://s8fitcom.iga-log.com/%E6%9C%AA%E9%81%B8%E6%8A%9E/s8%20%E2%80%93%20c%C3%A1%20c%C6%B0%E1%BB%A3c%20tr%E1%BB%B1c%20tuy%E1%BA%BFn%20ph

  4. Ого, ты уже пробовал платить криптой по QR-коду?

    С криптой жизнь становится круче, согласен?
    Забудь про долгие переводы или возню с кошельками — сканируешь и готово!
    А главное — это реально удобно, сейчас объясню.
    Увеличьте продажи: криптовалютная оплата по QR

    Серьёзно, первый раз оплатил кофе криптой через QR, и это было будто я
    хакер. Просто взял телефон,
    навёл камеру на QR-код, и всё, деньги улетели!

    Это реально затягивает, держу пари,
    тебе зайдёт.
    Как это работает?
    Секрет прост: нужен телефон с криптокошельком.
    Скачай, например, MetaMask, или любое приложение,
    где есть сканер QR-кодов. На кассе или
    в интернет-магазине тебе дают QR-код, ты его просто фоткаешь,
    подтверждаешь сумму, и всё — оплата
    ушла! Smart Crypto Scan — Умная крипта по QR

    Самое крутое — это удобство. И главное — безопасно:
    QR-коды шифруют данные. Я как-то оплатил
    доставку пиццы через QR, и всё прошло без сучка и задоринки!

    Где можно платить криптой по QR?

    Платить криптой через QR можно уже в
    куче мест. Например, в некоторых магазинах в больших городах уже принимают USDT через QR-коды.
    Просто ищи значок крипты на кассе или спроси у продавца — они обычно знают, как это
    работает. Завтра уже наступило: крипта через QR

    Онлайн это ещё проще: многие сервисы добавляют оплату криптой через QR.

    Заходишь на сайт, выбираешь «Оплатить криптовалютой», сканируешь QR-код, и оплата
    прошла! Попробовал оплатить онлайн-курс через QR — и
    это было как два пальца.

    Зачем тебе платить криптой по QR?

    Оплата криптой по QR-коду — это не только круто, но и
    шаг в будущее. Ты не зависишь от банков, комиссий за переводы и прочей головной
    боли. Плюс, это безопасно, если тебе важна приватность.

    И знаешь, что ещё? Это просто прикольно!

    Сканируешь QR, подтверждаешь, и бац — ты уже на волне технологий!
    Попробуй сам, и поймёшь, о чём я!

    Простая крипта: сканируй и
    плати

    Пора платить криптой?
    Серьёзно, QR и крипта — это удобство в твоём кармане!
    Сделай одну оплату через QR, и, спорим,
    ты втянешься? Бери телефон, сканируй QR — и делись впечатлениями!

    Есть опыт оплаты криптой через
    QR? поделитесь, как всё прошло!

    Увеличьте продажи: криптовалютная оплата по QR https://forum.emrpg.com/home.php?mod=space&uid=1487138&do=profile

  5. My brother recommended I might like this web site.
    He was entirely right. This publish truly made my day.
    You cann’t consider simply how so much time I had
    spent for this info! Thank you!

  6. Does your blog have a contact page? I’m having trouble locating it but,
    I’d like to shoot you an e-mail. I’ve got some creative ideas for your blog you might be interested in hearing.
    Either way, great blog and I look forward to seeing it develop over time.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *