Уникальный феномен «второго звука» обнаружен в обычном графите
При определенных и не экстремально низких температурах тепло ведет себя как звук, когда проходит через графит. Невозможный, на первый взгляд, режим теплопереноса наблюдали физики MIT в обычном материале, из которого делают карандаши.
При температуре 120 градусов Кельвина или -153 градусах Цельсия ученые заметили явные признаки того, что тепло проходит через графит в виде волны. Точки, изначально бывшие теплыми, мгновенно охладились, когда через них прошла волна тепла со скоростью, близкой к звуковой. Такое поведение напоминает перемещение звука в воздухе, поэтому ученые назвали его «вторым звуком», пишет MIT News.
На сегодня это самая высокая температура, при которой наблюдается такое явление.
Даже у более чистых, дорогих и менее управляемых материалов второй звук проявляется при 20 К (-253 С) — это слишком низкие температуры для практического применения.
Ученые предполагают, что графит — а возможно, и его близкий, но более многообещающий родственник графен, — могут эффективно охлаждать микроэлектронные устройства новым, до сих пор неизвестным образом.
Потребность найти новые способы уменьшить размер и повысить плотность электронных элементов сейчас велика как никогда, говорит профессор Кит Нельсон из MIT. «Логично предположить, что второй звук может еще лучше проявляться в графене, даже при комнатной температуре. Если графен способен действенно отводить тепло в виде волн, это будет чудесно», — считает глава исследовательской группы.
В 2018 группа физиков MIT обнаружила, что двумерный графен может вести себя как изолятор и сверхпроводник в зависимости от угла, под которым расположены его слои друг относительно друга. Это открытие было признано прорывом года по версии журнала Physics World.