Termodinamik büyüsüyle, enerji tüketimi olmadan soğutma işlemi sağlandı.

Uygulama, sıcaktan soğuğa doğru akışla, şaşırtıcı bir şekilde fiziğin temel yasalarına aykırı görünüyor.

Termodinamik büyüsüyle, enerji tüketimi olmadan soğutma işlemi sağlandı.
Termodinamik büyüsüyle, enerji tüketimi olmadan soğutma işlemi sağlandı.

Zürih Üniversitesi'ndeki fizikçiler, nesnenin soğuktan sıcak bir ortama geçtiğinde ısı kaybının harici bir güç kaynağı olmadan geçici olarak akmasını sağlayan inanılmaz derecede basit bir cihaz geliştirdiler.

Mutfak masasına bir demlik kaynar su koyduğunuzda, yavaş yavaş soğuyacaktır. Bununla birlikte, sıcaklığın demlikten masaya doğru geçmesini bekleriz. Kesin olarak bu günlük deneyimler, fiziğin temel yasalarından birini - yani termodinamiğin ikinci yasasını - gösteriyor, yani kapalı bir doğal sistemin entropisinin zamanla artması gerektiğini belirtir. Ya da, daha basit bir ifadeyle: Isı kendiliğinden sadece ılıktan soğuk bir nesneye akabilir, tersi yönde akmayabilir.

'Oda sıcaklığının altında soğutma'

Zürih Üniversitesi (UZH) Fizik Bölümünde Prof. Andreas Schilling ve araştırma grubu tarafından yapılan son deneylerinin sonuçlarına göre, ilk bakışta termodinamiğin ikinci yasasına meydan okuyor gibi görünüyorlar. Araştırmacılar, harici bir güç kaynağı olmadan dokuz gramlık bir bakır parçasını 100°C'nin üzerinde oda sıcaklığının önemli derecede altına kadar soğutmayı başardılar.

Schilling, "Teorik olarak, bu deneysel cihaz, kaynamış suyu herhangi bir enerji kullanmadan buza çevirebilir" dedi.

'Salınımlı ısı akımları oluşturma'

Bunu başarmak için araştırmacılar, örneğin otel odalarında mini barları soğutmak için yaygın olarak kullanılan bir bileşen olan Peltier elementlerini kullandılar. Bu elementler elektrik akımlarını sıcaklık farklılıklarına dönüştürebiliyorlar.

Araştırmacılar, daha önce yapılan deneylerde bu tür bir elementleri, bir elektrik indüktörle bağlantılı olarak, iki cisim arasındaki ısı akışının sürekli olarak yön değiştirdiği salınımlı bir ısı akımı oluşturmak için kullanmıştı.

Bu senaryoda, ısı ayrıca  soğuktan daha sıcak bir nesneye geçici olarak akmakta, böylece soğuk nesne daha da soğur. Bu tür bir "termal salınım devresi" aslında bir "termal indüktör" içerir (Ref: Andreas Schilling, UZH). Fizik yasaları bozulmadan kalıyor, Schilling'in ekibi sadece bu termal salınım devrelerini bir enerji kaynağı kullanarak çalıştırmıştı.

Araştırma ekibi, ilk kez bu tür bir termal salınım devresinin "pasif" olarak da çalıştırılabileceğini, yani harici bir güç kaynağı olmadan kullanılabileceklerini göstermiştir.Potansiyel uygulama hala uzun bir yol, araştırma ekibi, deneydeki ortam sıcaklığına kıyasla sadece yaklaşık 2°C'lik bir fark kaydetmesine rağmen, bunun nedeni kullanılan ticari Peltier elementlerinin performans sınırlamalarından kaynaklandığını belirtiyorlar.

Pasif termal devre, bir güç kaynağına bağlamaya gerek kalmadan, istenildiği kadar sık kullanılabilir. Bununla birlikte, Schilling, ''tekniğin büyük ölçekli bir uygulamasının hala uzun bir yol olduğunu" itiraf ediyor. Bunun bir nedeni, şu anda mevcut olan Peltier elementlerinin yeterli olmamasıdır. Ayrıca, "mevcut kurulum, elektrik kayıplarını en aza indirmek için süper iletken indüktörlerin kullanılmasını gerektirir'' şeklinde açıklamada bulunuyor.