石墨竟能让热量“波浪式”传播?中国团队室温下实现重大突破
你以为热量只会慢慢扩散?中山大学团队的新发现颠覆常识——纯度99.93%的碳同位素石墨中,热量竟能像海浪一样起伏传播,这就是传说中的“第二声”!
以前这神奇现象只能在接近绝对零度的超低温下看到,就像稀有自然奇观般难得。而谢志坤、张一凡等研究者领衔的团队,通过高压高温技术合成高纯度石墨,用激光光栅技术直接捕捉到了室温下的“第二声”信号。
简单说,普通热量传播像墨水溶入水中,慢慢散开;而“第二声”是热量抱团成波,像队伍整齐的士兵集体前进。关键秘诀就在“提纯”——把石墨中少量不同重量的碳同位素去掉,减少热量传播时的“障碍物”,让承载热量的粒子们能协同运动。
更厉害的是,这种波浪式传热让石墨导热效率提升了近10%,突破了传统传热极限。这意味着未来手机、电脑的散热材料可能迎来革新,甚至能造出更高效的节能设备。
这项研究由中山大学物理学院陈科教授、日本东京大学野村昌宏教授联合指导,麻省理工学院、华中科技大学等机构共同参与,成果已发表在国际顶级期刊《自然・通讯》上。
从超低温到室温,科学家们用isotope提纯技术打开了新大门。网友们纷纷好奇:“以后电脑会不会再也不发烫?”“这种石墨能用来做手机散热背夹吗?”你觉得这项技术最先会用在哪些设备上?
科研团队所在单位:
中山大学物理学院光电材料与技术国家重点实验室
中山大学物理学院磁电物理与器件广东省重点实验室
中山大学物理学院中子科学与技术中心
中山大学物理学院先进与超快光子学中心
东京大学工业科学研究所
麻省理工学院材料科学与工程系
日本筑波市国立材料科学研究所材料纳米构筑研究中心
华中科技大学能源与动力工程学院
