Il gruppo di Jiping Huang (Dipartimento di fisica, Università Fudan) e il gruppo di Cheng-Wei Qiu (Dipartimento di Ingegneria Elettrica e Informatica, Università Nazionale di Singapore) hanno collaborato per completare questo studio pubblicato su National Science Review . Hanno trovato un nuovo meccanismo per generare profili di temperatura asimmetrici senza modulazione dinamica. In particolare, le conduttività termiche graduate potrebbero indurre l'avvezione imitata nella conduzione pura e passiva, che ha un effetto di campo di temperatura simile all'avvezione realistica. Con l'avvezione imitata, il calore potrebbe convergere spontaneamente al centro come i buchi neri.

I team hanno dimostrato sperimentalmente l'avvezione imitata indotta dalle conduttività termiche graduate, una controparte degli indici di rifrazione graduati responsabili della quantità di moto effettiva nella fotonica. Pertanto, i profili di temperatura asimmetrici possono ancora essere osservati in direzioni opposte, sebbene il sistema non abbia una modulazione dinamica. Inoltre, la perdita di energia derivante dalla convezione naturale e dalla radiazione termica negli esperimenti potrebbe facilitare flussi di calore asimmetrici in direzioni opposte.

I ricercatori hanno inoltre progettato l'avvezione imitata in modo che punti verso il centro. Quindi, i punti caldi circostanti potrebbero essere intrappolati verso il centro come i buchi neri. La teoria della trasformazione conforme potrebbe spiegare le basi fisiche per collegare parametri graduati e spaziotempo curvilineo. Ispirandosi ai buchi neri rotazionali, hanno anche eseguito una trasformazione di rotazione su parametri graduati per dimostrare l'intrappolamento termico rotazionale.

Sia le simulazioni che gli esperimenti hanno verificato i loro progetti. Nello specifico, hanno fabbricato due campioni per dimostrare l'intrappolamento termico normale e rotazionale. Tre materiali comuni (cioè rame, ferro e acciaio) hanno aumentato il gradiente di conducibilità termica. Questi due campioni sono stati messi in un bagno di acqua ghiacciata come fonte di freddo per la misurazione. Le pistole termiche generavano punti caldi, che potevano produrre una temperatura iniziale costante. Quindi, sono stati osservati i due tipi di intrappolamento termico.

L'avvezione termica è cruciale per la fisica non hermitiana e non reciproca. Poiché l'avvezione imitata ha quasi lo stesso effetto di campo di temperatura dell'avvezione realistica, promette di rivelare fenomeni non hermitiani e non reciproci con metadispositivi a conduzione termica graduale.

Inoltre, a causa della diffusione termica asimmetrica indotta dall'avvezione imitata, i metadispositivi a conduzione termica graduata hanno potenziali applicazioni per il recupero del calore di scarto e l'imbuto termico. Un vantaggio significativo è il consumo di energia zero perché non sono necessarie unità esterne. Questi risultati potrebbero anche portare nuovi pensieri e prospettive che collegano i sistemi di diffusione (ad esempio, termotica e dinamica delle particelle), sistemi di onde (ad esempio, fotonica e acustica) e sistemi cosmologici (ad esempio, buchi neri e wormhole). + Esplora ulteriormente

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