熱放出のブロードバンド方向制御
Jin Xu1, Jyotirmoy Mandal1, Aaswath P Raman2
1Department of Materials Science and Engineering, University of California, Los Angeles, CA, USA.
Science (New York, N.Y.)
|April 23, 2021
まとめ
グラデントエプシロン近零 (ENZ) 材料は,熱放射線のブロードバンド方向制御を提供します. この画期的な発見は フォトニック戦略の限界を克服し 多様な用途の効率的な熱伝達を可能にします
科学分野:
- 材料科学
- 光学について
- 熱力学について
背景:
- 熱放射線の方向性を制御することは 極めて重要ですが 難しいことです
- 既存のフォトニック戦略は,ブロードバンドの熱現象には適さない狭い帯域を提供します.
- 熱放出を広範囲にわたって制御する方法は存在しない.
研究 の 目的:
- ブロードバンド方向性熱放出制御のためのグラデントエプシロン近零 (ENZ) 材料を導入する.
- 波長の広い範囲で高い方向性を持つエミターを実証する.
- 熱放射線制御における角とスペクトルの制限を解除する.
主な方法:
- 複数の酸化物を用いたグラデントENZ材料の製造.
- p-極化における方向性放射性の特徴.
- 熱放出器の角とスペクトルの応答の測定
主要な成果:
- 特定の角範囲 (60°-75°,70°-85°) で高い方向性放射性を証明した.
- 重要な波長範囲 (10.0~14.3μm,7.7~11.5μm) でブロードバンドの放出制御を達成した.
- 主に高放射性方向での有意義な放射熱伝達を示した.
結論:
- グラデントENZ材料は,熱放出の効率的なブロードバンド方向制御を可能にします.
- この技術は以前の光学戦略の限界を 克服しています
- 潜在的応用には,熱カモフラージング,太陽熱,放射冷却,廃棄熱回収が含まれます.
