Kristal tridimitis dari tambang Wannenköpfe di Jerman
Bahan hibrida yang unik, ditemukan dalam meteorit dengan usia berabad -abad dan Mars, yang melakukan panas dengan cara yang luar biasa, mempertahankan konduktivitas termal konstan melalui suhu variabel – perilaku yang belum pernah terjadi sebelumnya dalam zat lain yang diketahui.
Bahannya, bentuk khusus silikon dioksida yang disebut tridimiteitu mewakili kemajuan dalam memahami bagaimana struktur atom mempengaruhi aliran panas.
Tidak seperti kristal khasdi mana konduktivitas termal berkurang dengan meningkatnya suhu, atau kacadi mana ia meningkat dengan panas, zat ini berasal dari meteorit mempertahankan sifat konstan konduksi panas terlepas dari perubahan suhu.
Baru -baru ini, tim peneliti yang dipimpin oleh Michele SimoncelliAsisten Profesor di Columbia Engineering, di Amerika Serikat, melakukan studi teoritis, menggunakan mekanika kuantum dan Pembelajaran Mesinuntuk mencoba Memprediksi keberadaan materi ini.
Timnya berkolaborasi dengan para peneliti dari Institut Teknologi Federal Swiss Lausanne dan Sapienza University of Roma untuk mengembangkan Persamaan yang menjelaskan perilaku termal bahan dengan struktur antara keadaan kristal dan benar -benar vitreus.
HAI belajaryang hasilnya disajikan dalam sebuah artikel yang diterbitkan pada bulan Juli di PNAdidasarkan pada a mencari sebelumnya dilakukan oleh tim Simoncelli dan diterbitkan pada tahun 2019 di Fisika Alam.
Selama penelitian ini, tim telah memperoleh a persamaan terpadu diizinkan Jelaskan konduktivitas termal dalam kristal dan kacamataserta bahan perantara yang digunakan dalam termoelektrik, sel surya dan pelapis penghalang termal.
Untuk memverifikasi prediksi teoretis mereka, para peneliti di Sorbonne University di Paris telah memperoleh izin khusus dari Museum Nasional Sejarah Alam ke Uji sampel tridimite yang dikumpulkan dari meteorit yang jatuh di Steinbach, Jerman, pada 1724.
Pengalaman Anda mengkonfirmasi sifat unik materialpada suhu mulai dari 80 K hingga 380 K (-193 ° C hingga 107 ° C).
A Struktur atom tridimitis meteorik justru antara Kristal orded dan kaca yang tidak teraturmenciptakan perilaku termal Anda yang tidak biasa. Fenomena ini menyerupai Invar Efek pada Ekspansi Termalsepadan dengan Hadiah Fisika Nobel pada tahun 1920.
Investigasi telah Implikasi yang signifikan untuk teknologi Modern, khususnya dalam produksi baja. Tim menyatakan bahwa bahan serupa dapat terbentuk Penuaan termal di batu bata refraktori digunakan dalam oven baja.
Karena produksi baja menghasilkan sekitar 1,3 kg karbon dioksida per kg baja, mewakili sekitar 7 % dari emisi karbon AS, bahan tridimitis bisa membantu mengendalikan panas yang intens Lebih efisien, berpotensi mengurangi jejak karbon industri.
