Холод для быстрого нагрева

19.02.2020

Самый быстрый способ нагреть некоторые материалы - это сначала охладить их. Данная идея параллельна эффекту Мпембы, когда горячая вода иногда замерзает быстрее, чем холодная.

Чтобы разогреть кусок пиццы, вы вряд ли захотите сначала охлаждать ее, но теоретическое исследование предполагает, что охлаждение, как первый шаг перед нагреванием, может быть самым быстрым способом разогрева некоторых материалов.

Концепция похожа на эффект Мпембы, который остается непонятным для ученых до сих пор, так как очень сложно воспроизвести эффект последовательно. Новое исследование - это "способ посмотреть на такие эффекты, как эффект Мпембы, с другой точки зрения", - говорит физик Андрес Сантос из Университета Эстремадуры в Бадахосе (Испания), который не принимал участия в исследовании.

Физики Амит Гал и Орен Раз из Научного института Вейцмана в Реховоте (Израиль), изучали теоретическую систему, называемую моделью Изинга - двумерную сетку атомов, магнитные полюса которых направлены вверх или вниз. В частности, они рассмотрели вариант модели Изинга, в котором соседние атомы направляли свои полюса в противоположные стороны. Такое поведение называется антиферромагнитным. И вот этой системе нагрев может происходить быстрее после фазы предварительного охлаждения.

Для того, чтобы новый эффект проявился, система должна иметь соответствующее свойство, отличное от равномерной температуры, на которое влияет предварительное охлаждение. В противном случае не было бы никакой разницы между системой, которая была предварительно охлаждена и подогрета, и системой, которая просто разогревается.

В случае антиферромагнитной модели Изинга исследователи рассмотрели свойство общей намагниченности, создаваемое всеми атомами, а также то, сколько магнитов направлено в противоположных направлениях. Охлаждение материала может изменить соотношение между этими двумя свойствами так, что нагрев будет впоследствии происходить гораздо быстрее.

<< Назад: Снижение высоты полета самолетов поможет экологии 19.02.2020

>> Вперед: Мини-транзисторы из теллура 18.02.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Экономичные ARM-процессоры Toshiba для Интернета вещей 16.04.2015 Новые процессоры Toshiba для "Интернета вещей" на основе ARM Cortex-A9 дополняют серию ApP Lite TZ5000 моделями с низким энергопотреблением и обеспечивают надежные функции безопасности и высокую эффективность работы памяти. Toshiba Electronics Europe дополняет ассортимент процессоров ApP Lite новыми моделями TZ5010XBG, TZ5011XBG, TZ5021XBG и TZ5023XBG. Новые процессоры на основе ARM Cortex-A9 предназначены для создания решений в сфере "Интернета вещей" (IoT) и позволяют снизить энергопотребление. Аппаратное управление питанием и технология системной интеграции, разработанные компанией Toshiba, обеспечивают, как утверждается, высокую эффективность работы памяти, малые задержки обработки и надежные функции безопасности. Вышеуказанные функции позволяют процессорам переходить в режим экономии энергии в течение микросекунд, что значительно проще и быстрее, чем обеспечивать такое переключение с помощью программных средств. Использование новых моделей позволит снизить энергопотребление и уменьшить тепловыделение в большинстве проектов. Все четыре новых устройства серии TZ5000 содержат последовательный интерфейс дисплея MIPI DSI, поддерживающий видео высокого разрешения 1080p/60, а устройства TZ5010 и TZ5011 содержат последовательный интерфейс камеры MIPI CSI2, поддерживающий видео высокого разрешения 1080p/30. Прикладные процессоры TZ5010XBG и TZ5011XBG выполнены на основе двухъядерного процессора ARM Cortex-A9 с тактовой частотой 1,0 ГГц. Они также содержат встроенный модуль высокоскоростного Wi-Fi 802.11ac и модули обработки графики и видео с цифровыми последовательными интерфейсами HDMI. Эти процессоры подходят для создания шлюзов для "Интернета вещей", которые требуют повышенной емкости для хранения мультимедийных файлов и изображений высокого разрешения. Оба процессора имеют расширенный диапазон рабочих температур и повышенную производительность процессора и памяти. Сфера их применения расширена по сравнению с прежними процессорами и включает промышленные решения, устройства отображения информации с поддержкой Miracast и технологии потоковой передачи мультимедийного содержимого. TZ5021XBG и TZ5023XBG выполнены на основе двухъядерного процессора ARM Cortex-A9 с тактовой частотой 800 МГц, поддерживают память LP-DDR2/3 и имеют специальный режим энергосбережения для использования в мобильных устройствах. Все эти функции реализованы в корпусе малого размера, что упрощает создание определенных устройств "интернета вещей", например "умных часов". TZ5023XBG также содержит процессор цифровой обработки сигналов Cadence Tensilica HiFi Mini с низким энергопотреблением, который выполняет обработку голосовых данных, аудио и сигналов датчиков. Компания Toshiba также объявила о выпуске эталонной платы общего назначения, средств разработки программного обеспечения (SDK) для Android и Yocto Linux (Yocto Project), а также рекомендаций по проектированию, позволяющих легко установить необходимую среду разработки. TZ5010XBG и TZ5011XBG имеют размеры 12 мм x 13 мм x 1,2 мм, а TZ5021XBG и TZ5023XBG - всего 12 мм x 12 мм x 0,8 мм. Все микросхемы имеют шаг выводов 0,5 мм. Ознакомительные образцы уже доступны.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026