Ученые Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) обнаружили закономерности, которые могут быть использованы для создания интеллектуальных теплообменных систем. Опытным путем доказана возможность магнитного поля влиять на микроструктуру композитного материала, что приводит к изменению его способности проводить тепло. Результаты исследования опубликованы в Chemical Physics Letters.
Ученые СКФУ исследовали композит, в котором микрочастицы с высокой теплопроводностью распределены в среде с низкой способностью проводить тепло.
По словам специалистов, при увеличении концентрации теплопроводящих частиц до определенного значения в материале образуется непрерывная траектория протекания тепла, то есть происходит эффект перколяции и резкая смена свойств материала, в данном случае теплопроводности.
Как объяснили в университете, в физике и химии перколяцией называется явление протекания или непротекания субстанций через материалы. Наглядным примером процесса является приготовление фильтрованного кофе, когда вода протекает через молотые зерна.
Для возникновения эффекта перколяции ученые СКФУ в своем исследовании меняли структуру композитов при помощи магнитного поля. Найденные закономерности могут быть использованы для создания интеллектуальных теплообменных систем в устройствах, где нужно осуществлять отведение либо передачу тепла от одного объекта к другому (например, охлаждающая жидкость в радиаторах). Чтобы изменить интенсивность теплоотведения, не нужно менять проводящий материал. Достаточно воздействовать магнитным полем, которое вызывает в нем структурные изменения. Это позволит управлять интенсивностью передачи тепла.
Авторы продолжат изучать, как модификация структуры может влиять на изменение различных характеристик подобных композитных материалов.
По материалам «РИА Новости».