Ученые раскрыли необычные тепловые свойства уникального минерала, который сочетает в себе характеристики противоположных состояний твердого вещества.
Теплопроводность — одно из важнейших свойств материалов, от которого зависит эффективность охлаждения в электронике, работа тепловых экранов в аэрокосмической отрасли, а также использование энергии в системах утилизации тепла. Теплопроводность зависит от того, является ли материал кристаллическим, то есть с упорядоченной решеткой атомов, или стеклообразным, с неупорядоченной, аморфной структурой, что влияет на то, как распределяется тепло на квантовом уровне. В общих чертах, теплопроводность в кристаллах обычно с повышением температуры уменьшается, тогда как в стеклах при нагревании она увеличивается.
Группа ученых под руководством Микеле Симончелли, доцента прикладной физики и математики Колумбийского университета, теоретически предсказала существование вещества, поведение которого не укладывается в привычные рамки термодинамики. Используя уравнения квантовой механики и методы машинного обучения, ученые смоделировали теплопроводность различных форм диоксида кремния — широко распространенного на Земле вещества. Особый интерес ученых вызвал минерал тридимит, который ранее обнаруживался на Марсе и в составе метеоритов. Расчеты показали: тридимит должен обладать уникальной структурой, которая сочетает в себе признаки как кристалла, так и стекла, а его теплопроводность при этом должна оставаться постоянной в широком диапазоне температур.
Источник: hi-tech.mail.ru