Bilim insanları, 200 yıllık doğa kanununun 'beklenmedik' istisnasını keşfetti. Massachusetts Amherst Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, ısının katı maddelerden nasıl yayıldığını ayrıntılandıran ısı iletimi yasası olan Fourier Yasası'nı inceliyorlardı.
SONUNDA ELLERİ ISITIYOR
Yasa, bir nesneden geçen ısı transferinin seviyesinin, sıcaklıktaki negatif eğimle ve bu eğime dik açıda, içinden ısının aktığı alanla ilişkili olduğunu belirtir. Bu, bir fincandaki sıcak içeceğin neden yavaş yavaş katı maddeden geçerek sonunda ellerimizi ısıttığını açıklıyor.
AYRINTILI OLARAK AÇIKLANDI
Bilim insanları nano ölçekte bu kuralın bazı istisnalarının olduğunu zaten biliyor ancak artık bunun makro ölçekte de her zaman doğru olmadığını buldular. Bulgular Ulusal Bilimler Akademisi Bildirilerinde yayınlanan bir çalışmada ayrıntılı olarak açıklanmıştır.
YENİ STRATEJİLER SUNACAK
UMass Amherst'ten Robert K. Barrett Polimer Bilimi ve Mühendisliği Profesörü ve makalenin kıdemli yazarı Steve Granick, bulguların bir özetinde "Fourier Yasasının yanlış olduğu anlamına gelmiyor. Sadece ısı iletimi söz konusu olduğunda gördüğümüz her şeyi açıklamıyor. Bizimki gibi temel araştırmalar bize ısının nasıl çalıştığına dair genişletilmiş bir anlayış sağlıyor ve bu da mühendislere ısı devrelerini tasarlamak için yeni stratejiler sunacak." dedi.
ENERJİNİN İÇİNDEN AKMASINI İZİN VERİYOR
Granick, araştırmanın "basit bir soru" ile başladığını söyledi: "Ya ısı, insanların varsaydığı yol yerine başka bir yolla iletilebiliyorsa?" Araştırmacıların kuralın istisnası, yarı saydam polimerler ve inorganik camlar kullanılarak bulundu. Bu malzemelerin her ikisi de ısının içlerinden yayılmasına izin veriyor, ancak araştırmacılar yarı saydamlıkları nedeniyle enerjinin de bunların içinden yayılabileceğine inanıyorlar. Bu malzemelerin enerjinin içeriden akmasına izin verdiğini buldular.
İKİNCİL ISI KAYNAKLARI
Çalışma, bu enerjinin daha sonra malzemelerdeki küçük yapısal kusurlarla etkileşime girerek ikincil ısı kaynakları oluşturduğunu bildirdi. UMass Amherst'te kıdemli araştırma görevlisi olan baş yazar Kaikai Zheng, yaptığı açıklamada "Bunu daha önce kimse denemedi. Yarı saydam polimerlerde beklenmedik bir şey oluyor." dedi.
TUHAF BİR ŞEY BULDULAR
Yarı saydam malzeme örneklerini, hipotezi hava kesintisi olmadan test etmelerine olanak tanıyan bir vakumda test ederek bulgularına ulaştılar. Bir örnekte lazer kullanarak ısıyı ilettiler. Diğer örnekte ise sadece bir tarafı ısıtılırken diğer tarafı soğuk tutuldu. Daha sonra bir kızılötesi kamera onlara her numuneye ne olduğunu gösterdi. Deneyi birçok kez tekrarladılar ve her seferinde Fourier Yasasına istisna teşkil eden tuhaf bir şey buldular. Granick, "Bazen yaratıcılık ders kitabını bir anlığına bir kenara bırakmanızı gerektirir" dedi.