Физики обнаружили в метеорите необычный термостойкий материал: не подчиняется законам физики

Ученые предсказали и экспериментально подтвердили существование материала с гибридными теплопроводными свойствами кристаллов и стекла. Этот материал является особенной формой диоксида кремния под названием тридимит. Его обнаружили в метеорите, а также он существует на Марсе. Ученые говорят, что этот материал не подчиняется традиционным законам теплопроводности. Способность материалов проводить это тепло является ключом к их производительности и надежности. Этот гибридный материал сохраняет постоянную теплопроводность в широком диапазоне температур. Это свойство может повлиять на все: от электронных устройств до сталелитейной промышленности и аэрокосмической отрасли. Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, пишет Interesting Engineering.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Как правило, кристаллы и стекла демонстрируют противоположные свойства теплопроводности. Проводимость кристаллов обычно снижается с повышением температуры, в то время как стекло лучше проводит тепло при нагревании.

Ученые вывели единое уравнение, описывающее распространение тепла как через кристаллы, так и через стекла. По словам физиков, это уравнение описывает промежуточное поведение частично неупорядоченных материалов, таких как те, которые используются в термоэлектриках для рекуперации отходящего тепла, перовскитных солнечных панелях и теплозащитных покрытиях.

С помощью уравнения физики изучили материал, созданный из диоксида кремния, основного компонента песка. Ученые предсказали, что форма диоксида кремния, известная как тридимит, обнаруженная в метеоритах, будет вести себя как гибридный материал типа кристалл-стекло.

Предполагалось, что теплопроводность тридимита останется постоянной независимо от температуры. Чтобы это подтвердить ученые провели эксперимент с образцом тридимита из метеорита, упавшего в Германии в 1724 году.

Результаты подтвердили предсказание. Метеоритный тридимит действительно обладает атомной структурой, которая является промежуточной между кристаллом и стеклом. Теплопроводность тридимита остается практически постоянной в диапазоне температур от минус 190 до плюс 105 градусов Цельсия.

Ученые считают, что материалы на основе тридимита помогут более эффективно контролировать интенсивное тепловыделение во время производства стали, что также снизит выбросы углерода сталелитейной промышленности. Тридимит также был обнаружен на Марсе и изучение его тепловых свойств может помочь понять тепловую историю Красной планеты.

Физики считают, что гибридный материал может повлиять на создание будущих технологий: от электронных устройств, источников энергии передовых вычислений на основе искусственного интеллекта до аэрокосмической отрасли.

Как уже писал Фокус, физики выяснили, что золото можно создавать с помощью термоядерного синтеза в процессе получения безграничной энергии.

Также Фокус писал о том, что произойдет, если ребенок родится в космосе. Исследование показывает, что на самом деле может включать в себя космическая беременность и роды в космосе.