Để làm nóng một lát bánh pizza, có lẽ bạn sẽ xem xét việc làm lạnh nó trong tủ lạnh. Nhưng một nghiên cứu lý thuyết cho thấy rằng làm mát, là bước đầu tiên trước khi làm nóng, có thể là cách nhanh nhất để làm nóng các vật liệu nhất định. Trên thực tế, việc lọc tiền như vậy đôi khi có thể dẫn đến sự gia nhiệt nhanh hơn theo cấp số nhân, hai nhà vật lý tính toán trong một nghiên cứu được chấp nhận trong Thư đánh giá vật lý.
Khái niệm này tương tự như hiệu ứng Mpemba, phản trực giác - và gây tranh cãi - quan sát rằng nước nóng đôi khi đóng băng nhanh hơn nước lạnh (SN: 1/6/17). Các nhà khoa học vẫn không đồng ý về lý do tại sao hiệu ứng Mpemba xảy ra và rất khó để tái tạo hiệu ứng này một cách nhất quán. Nghiên cứu mới này là cách suy nghĩ về các hiệu ứng như hiệu ứng Mpemba từ một góc nhìn khác, chuyên gia vật lý Andrés Santos của Đại học de Extremadura ở Badajoz, Tây Ban Nha, người không tham gia nghiên cứu cho biết.
Tiềm năng này để làm nóng nhanh hơn không thực sự áp dụng cho các lát bánh pizza, nhưng đối với các mô hình lý thuyết đơn giản nhất định, mà các nhà khoa học sử dụng để thực hiện các tính toán giúp họ hiểu được các vật liệu thực. Các nhà vật lý Amit Gal và Oren Raz thuộc Viện Khoa học Weizmann ở Rehovot, Israel, đã nghiên cứu một hệ thống lý thuyết gọi là mô hình Ising, một lưới các nguyên tử 2 chiều có các cực từ hướng lên hoặc xuống. Cụ thể, họ đã xem xét một phiên bản của mô hình Ising trong đó các nguyên tử lân cận có xu hướng hướng các cực của chúng theo hướng ngược lại, hành vi được gọi là phản sắt từ. Trong hệ thống đó, quá trình gia nhiệt có thể xảy ra nhanh hơn sau giai đoạn tiền lọc.
Để hiệu ứng mới xảy ra, phải có một số thuộc tính có liên quan của hệ thống ngoài nhiệt độ đồng nhất bị ảnh hưởng bởi quá trình tiền lọc. Mặt khác, có một sự khác biệt giữa một hệ thống đã được tiền mã hóa và được tua lại, và một hệ thống đã có. Nhiệt độ không thể thực sự nói lên toàn bộ câu chuyện.
Trong trường hợp của mô hình Isiferromag từ Ising, các nhà nghiên cứu đã xem xét tổng từ hóa được tạo ra từ tất cả các nguyên tử, cũng như có bao nhiêu nam châm chỉ theo hướng ngược lại với các nước láng giềng. Làm mát vật liệu có thể thay đổi tỷ lệ giữa hai tính chất này theo cách cho phép quá trình gia nhiệt diễn ra nhanh hơn.
Raz hy vọng rằng các nhà vật lý có thể tìm kiếm hiệu ứng trong các vật liệu thực tiếp theo, chẳng hạn như hợp kim từ tính.
Những người có triển vọng rất thú vị, chuyên gia vật lý Adolfo del Campo của Trung tâm Vật lý Quốc tế Donostia ở Tây Ban Nha cho biết. Các nhà khoa học đã tìm kiếm các cách để tăng tốc độ gia nhiệt trong các máy nhỏ tuân theo các quy tắc của cơ học lượng tử và có thể vượt qua một số giới hạn của máy tiêu chuẩn (SN: 4/1/19). Nếu hiệu ứng có thể được khai thác trong các máy phút như vậy, thì theo ông, nó sẽ [khá] tiện dụng.
0 Comments:
Đăng nhận xét