Vedci porušili 160-ročný zákon fyziky. Našli spôsob, ako chytať „stratenú” energiu
Americkí vedci z Pennsylvania State University dokázali niečo, čo sa považovalo za nemožné už viac ako jedno a pol storočia. Experimentálne narušili základný fyzikálny zákon, ktorý platil od roku 1860. Reč je o Kirchhoffovom zákone tepelného žiarenia, ktorý hovorí, že každý materiál pohlcuje a vyžaruje energiu pri tej istej vlnovej dĺžke a uhle rovnakou intenzitou.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom oknePrincíp reciprocity bol kľúčový pre pochopenie prenosu tepla a vyžarovania energie, a to nielen vo vedeckých výpočtoch, ale aj v každodenných technológiách ako sú solárne panely či senzory.
Vedci prelomili základný fyzikálny zákon
Výskumníci publikovali výsledky, ktoré predstavujú najväčšie zaznamenané odchýlenie od tohto princípu. Dosiahli kontrast nerekipročnosti vo výške 0,43, čo znamená výrazný rozdiel medzi schopnosťou materiálu absorbovať a vyžarovať tepelnú energiu. V bežných systémoch by sa táto hodnota mala rovnať nule.
Za efektom stojí tenký päťvrstvový film vyrobený z rôznych polovodičových materiálov. Celková hrúbka štruktúry je približne dva mikrometre. Vďaka precíznemu vrstveniu a výberu materiálov sa podarilo vytvoriť štruktúru, ktorá má v infračervenom spektre viacero rezonančných špičiek. Súčasne absorbuje aj vyžaruje teplo vo viacerých vlnových dĺžkach. Práve v tomto širokom pásme sa efekt nerekipročnosti ukazuje ako mimoriadne výrazný.

Jednou z výhod novej technológie je, že film možno preniesť na rôzne podkladové materiály, čo výrazne zvyšuje flexibilitu a možnosti využitia v praxi. Ako uviedol spoluautor výskumu a doktorand Alireza Kalantari Dehaghi, vďaka tomu sa dá materiál integrovať do rôznych zariadení a tým zlepšiť efektivitu pri premene energie alebo prenose tepla.
Nová éra energetickej účinnosti
Vedci zároveň upozorňujú na obrovský potenciál, ktorý s objavom prichádza. Doterajšie solárne články musia podľa Kirchhoffovho zákona späť do vesmíru vyžarovať časť absorbovanej energie, čo predstavuje čistú stratu. Ako poznamenal spoluautor Zhenong Zhang, ak sa podarí využiť materiály s nerekipročným správaním, dá sa smer vyžarovania energie zmeniť. Môže vzniknúť druhý solárny článok, ktorý zachytí túto stratenú energiu a tým zvýši celkovú účinnosť premeny slnečného žiarenia na elektrickú energiu.
Na pozorovanie a presné meranie javu vedci skonštruovali špeciálny merací prístroj – magnetický spektrofotometer na meranie tepelného vyžarovania pod rôznymi uhlami. Prístroj im umožnil skúmať, ako sa materiál správa pod silným magnetickým poľom, ktoré bolo kľúčové na vytvorenie požadovaného nerekipročného efektu.
Práca z Penn State tak predstavuje nielen vedecký prelom, ale aj začiatok úplne nového prístupu k využívaniu tepelnej energie. Využitím efektu nerekipročnosti by sa mohli zásadne zefektívniť solárne články, senzory aj technológie na prenos tepla.
Dostaň Fontech do svojich Google odporúčaní
Pridať ako preferovaný zdroj Fontech, odkaz sa otvorí v novom okneČítajte viac z kategórie: Novinky
Ďakujeme, že čítaš Fontech. V prípade, že máš postreh alebo si našiel v článku chybu, napíš nám na redakcia@fontech.sk.
Teraz čítajú

Na Slovensko mieri najdrahší seriál sveta. Slováci ho už v minulosti odmietli

Drahší smartfón ťa vyjde lacnejšie. Slováci zabúdajú na trik EÚ, máme prepočet

Mal to byť nový začiatok, nakoniec úplne pohorel. Akčný veľkofilm 2026 dorazil online aj s dabingom

Ukrývajú sa všade a riziko narastá. Brusel oddnes spustil prísne limity najväčšej pliagy ľudstva

Jedna z najbežnejších potravín prepísala evolučnú históriu človeka. Vedci našli dôkaz v DNA
- 24 hod
- 48 hod
- 7 dní
-
- Nová česká komédia valcuje internet. Ponúka ju jediná služba, poráža aj Spider-Mana
- Astronómovia pustili AI k riadeniu teleskopu. Svojím prvým rozhodnutím ich poriadne prekvapila
- Číňania vystrelili 1,1-tonový vlak na 800 km/h. Dokázali to v rekordnom čase
- Slováci na nich prerobili už milióny eur. Z diaľničných známok sa stáva drahá pasca na vodičov
- Stojí menej než 10 000 eur a len tak sa po ňom zapráši. Tento čínsky elektromobil nemá chybu
-
- Nová česká komédia valcuje internet. Ponúka ju jediná služba, poráža aj Spider-Mana
- Astronómovia pustili AI k riadeniu teleskopu. Svojím prvým rozhodnutím ich poriadne prekvapila
- Číňania vystrelili 1,1-tonový vlak na 800 km/h. Dokázali to v rekordnom čase
- Slováci na nich prerobili už milióny eur. Z diaľničných známok sa stáva drahá pasca na vodičov
- Stojí menej než 10 000 eur a len tak sa po ňom zapráši. Tento čínsky elektromobil nemá chybu
-
- Nová česká komédia valcuje internet. Ponúka ju jediná služba, poráža aj Spider-Mana
- Pritvrdili proti elektrokolobežkárom. Prilba nestačí, jazdci musia po novom nosiť aj toto
- Astronómovia pustili AI k riadeniu teleskopu. Svojím prvým rozhodnutím ich poriadne prekvapila
- Veľké finále sa odkladá. Netflix v tichosti presúva jeden zo svojich najdrahších seriálov
- Fantasy udalosť leta sa skončila, ale chystá sa niečo oveľa lepšie. Toto všetko ešte príde
