Varmetransport kan blokeres mere effektivt med en mere optimeret hullet nanostruktur

Gruppen af ​​professor Ilari Maasilta ved Nanoscience Center, University of Jyväskylä har specialiseret sig i at studere, hvordan forskellige nanostrukturer kan bruges til at forbedre eller hæmme transporten af ​​varme. Gruppens seneste resultater, offentliggjort i tidsskriftet Fysisk gennemgang anvendt den 3. juli, 2019, bekræfter sine tidligere observationer, at varmeledning ved at bruge varmens bølgetype i hullede nanostrukturer kan reduceres med over hundrede gange.

De vigtigste anvendelser til styring af varmetransport er inden for områder som termoelektrisk effektomdannelse og køling, og bolometrisk strålingsdetektering.

De hullede strukturer bestod af tynde isolerende siliciumnitridplader indeholdende en periodisk række huller i to retninger. I princippet, ethvert andet materiale kunne bruges, såvel. I særdeleshed, gruppen demonstrerede, at der er en optimal periodisk struktur, som minimerer den termiske ledning til et rekordlavt niveau, med en periode på ca. 10 mikrometer.

Ud over, det blev indset, at hvis hullets sideflade kunne fremstilles med atompræcision, varmeledning kunne reduceres yderligere med større periodestrukturer.

"I fremtiden, vi vil bruge disse resultater til at forbedre følsomme infrarøde strålingsdetektorer til fremtidig rumforskning, i samarbejde med NASA, "siger professor Ilari Maasilta fra universitetet i Jyväskyla.