Если прикоснуться к задней панели ноутбука, она часто оказывается теплой. Это происходит потому, что часть энергии, которая используется для вычислений и обмена данными, уходит наружу в виде тепла.
Однако тепло, которое выделяет работающий ноутбук, — это не просто побочный продукт вычислений. Это энергия, которую в принципе можно использовать повторно. Технологии, преобразующие такое «бросовое» тепло в электричество, уже давно привлекают внимание инженеров. Однако у классических подходов есть фундаментальное ограничение: чем ближе источник тепла к термодинамическому равновесию — состоянию, при котором температура выравнивается и поток тепла минимален, — тем меньше энергии удается извлечь. Японские физики нашли способ обойти это препятствие с помощью квантовых эффектов.
Группа специалистов Токийского института науки под руководством профессора Тосимасы Фудзисавы впервые экспериментально доказали, что так называемые нетермические состояния — особые квантовые состояния, которые не приходят к тепловому равновесию — действительно дают преимущество при преобразовании тепла в электричество.
В фокусе внимания ученых оказалась жидкость Томонаги — Люттингера. Это не обычная жидкость, а особое состояние электронов, которые движутся по очень узкому каналу и сильно взаимодействуют друг с другом. Вместо того чтобы вести себя независимо, электроны перемещаются согласованно, словно поток воды. В таком состоянии энергия электронов не стремится к тепловому равновесию, а нетермические состояния поддерживаются естественным образом, без сложного внешнего контроля.
Источник: hi-tech.mail.ru