Создан базовый элемент термокомпьютера

В недавнем выпуске Scientific Reports сообщается о создании термального диода, который сохраняет работоспособность при рекордно высоких температурах — более 600 K (326 °C).

Это устройство, «нанотермомеханический диод», является аналогом обычного электрического диода, но регулирует перенос тепла, а не заряда, позволяя ему передаваться преимущественно в одном направлении. Передача тепла осуществляется посредством туннелирования неоднородных (evanescent) волн между двумя близкорасположенными поверхностями.

Разные режимы теплопередачи в устройстве можно задавать, изменяя расстояние между двумя поверхностями: движущейся и стационарной. Исследователи показали, что изменение разницы температур между ними изменяет и величину зазора, а следовательно и объём теплопередачи.

Если фиксированная поверхность горячее движущейся — зазор увеличивается, а поток тепла уменьшается, а если холоднее — они сближаются и теплообмен растёт.

Всего в новом диоде 24 пары таких поверхностей, температура каждой из них независимо контролируется двумя тонкопленочными платиновыми микронагревателями.

Нанотермомеханический диод может стать базовым элементом будущих термокомпьютеров, которые смогут работать в условиях, в которых обычная электроника перегревается и выходит из строя, например, в глубоких скважинах или на поверхности Венеры. Не менее важное значение, по мнению авторов, сотрудников Университета Небраска-Линкольн, эта технология, точнее, термальные батареи, которые можно создать на её основе, будет иметь для решения проблемы утилизации отработанного тепла.