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科学家打造全球最小“冰箱”:只有一毫米立方 几乎瞬

发布日期:2020-09-25 03:34   来源:未知   阅读:

新研究的作者正试图以一种稍有不同的方式利用热电原理。除了发电,这些设备还可以反向工作。当电流被施加到设备上时,它会使一侧变热,另一侧变冷,这使它能够作为一个热电冷却器工作。加州大学洛杉矶分校团队开发的小型冷却器使用了名为碲化铋(bismuth telluride)和碲化锑铋(antimony-bismuth telluride)的半导材料、

该论文的作者之一,Xin Yi Ling 表示:“我们创造了世界记录,是当前最小热电制冷器小了 1 万多倍”。但这个小小的 "冰箱"远不止是个噱头。热电制冷设备的一些优点包括:由于缺乏运动部件,其可靠性高,而且体积小巧。然而,它们目前还不能产生足够的电力并保持足够的冷量,因此无法在更大的规模上使用。

带领该团队的加州大学洛杉矶分校物理学教授 Chris Regan 表示:“尽管它的体积只有一毫米立方,但是它的冷却速度比传统冰箱快了几百万倍,一旦我们了解了热电制冷器在原子和近原子水平上是如何工作的,我们就可以将规模扩大到宏观尺度,那里才是大的回报”。

通过对几十年前的热电技术进行新的诠释,加州大学洛杉矶分校(UCLA)的科学家们开发出了一种微小的微观冷却装置,他们将其描述为 "世界上最小的冰箱"。固然无法成为剩饭剩菜、以及可乐的冷藏空间,但该团队希望这种纳米级别的设备可以作为先进系统的跳板,几乎可以在瞬间冷却东西。

热电设备由一对放置在金属化板之间的半导体组成,通过利用两边的温差产生电力来工作。美国宇航局的“旅行者 ”号宇宙飞船就利用这一原理为其科学仪器提供动力,这些仪器依靠应用于发热钚的热电装置作为动力源。

通过将 Scotch 胶带贴在材料上,然后再剥开,科学家们能够采购到单晶片,他们用这些单晶片来制造厚度只有100纳米,也就是大约一千万分之一米的热电设备。可以看到,在这个微小装置的两种半导体材料重叠处形成了一个露珠(绿色),作为其冷却效果的证据。

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