Компьютерра, 2006 № 10 (630) | страница 11
Электрокалорический эффект заключается в охлаждении некоторых материалов под действием электрического поля (или в нагреве, в зависимости от направления поля). Он является антиподом более известного пироэлектрического эффекта, при котором нагрев или охлаждение материала вызывает на его поверхности электрическую разность потенциалов. Такими свойствами обладают некоторые монокристаллы с определенными типами симметрии кристаллической решетки, полимеры и керамики. В хорошем пироэлектрике одновременно наблюдается сильный электрокалорический эффект и наоборот (плюс все пироэлектрики являются и пьезоэлектриками).
Пироэлектрики широко применяются в чувствительных приемниках инфракрасного излучения. Свет нагревает тонкий слой материала, а возникающее при этом электрическое поле регистрируется электронной схемой. Собственно, по этому поводу ученые и исследовали пленку из титаната-цирконата свинца. Этот твердый материал, в котором атомов циркония и титана приблизительно поровну, хорошо известен и широко используется, в том числе как пьезоэлектрик. Увеличив долю циркония, ученые с удивлением обнаружили, что полезные свойства материала резко усилились. Приложив к пленке толщиной в одну треть микрона напряжение 25 В, ее удалось охладить на целых 12 градусов. Механизм гигантского электрокалорического эффекта пока до конца не понятен. По всей видимости, он тесно связан с фазовыми переходами в материале.
Новый материал можно использовать для создания твердотельного теплового насоса, который, как считают ученые, будет гораздо эффективнее, чем иногда применяемые сегодня для охлаждения электроники полупроводниковые элементы Пельтье. В этой связи пироэлектрики активно изучались еще в пятидесятые-семидесятые годы прошлого века, но из-за слабости электрокалорического эффекта в известных тогда материалах от идеи пришлось отказаться. Насос можно использовать и «в обратном направлении» — для получения электроэнергии при малых перепадах температур.
К сожалению, новый материал лучше всего работает при температуре около 220 градусов Цельсия, и его трудно непосредственно применить для охлаждения электронных чипов. Но окрыленные успехом ученые активно взялись за поиски похожих материалов, которые будут лучше функционировать при комнатных температурах. — Г.А.
Их полку прибыло. После наблюдений за астероидом 2004 VD17 выяснилось, что отныне ему суждено быть самым опасным на данный момент небесным телом для землян. Просчитав путь малой планеты на век вперед, ученые обнаружили, что вероятность столкновения астероида с Землей 4 мая 2102 года составляет примерно 0,00063. По математическим меркам вроде бы и немного, но вполне достаточно, чтобы еще раз задуматься о «внешней угрозе». И в самом деле, речь идет не о шансах поскользнуться на неухоженной улице, а о судьбе целой планеты, которая у каждого из нас одна и к тому же общая.
