科學(xué)家早就發(fā)現(xiàn),當(dāng)物體小到單個原子級別的時候就不再具有溫度,,也就是說,,溫度的概念對于微小物體而言是不存在的。但是,,英國薩里大學(xué)的研究人員2004年8月下旬公布的最新發(fā)現(xiàn)稱,,即使是較大一些的物體(如碳納米管),其溫度同樣難以測量,。
在日常生活中,,熱能會由高處向低處傳遞,形成熱量平衡,,這就是為什么我們手中的玻璃杯握一會兒就會變熱�,,F(xiàn)實世界縮小到原子世界時,溫度的概念就會失效,,這是由于原子的波動性使得熱能無法傳遞達到平衡,。研究人員一直試圖找到這個失效的界線,即物體究竟在小到什么程度―――幾千個原子,、幾百個原子還是幾個原子時,,其溫度就會無法測量。
研究小組負責(zé)人奧特威·赫斯指出,,現(xiàn)有的納米技術(shù)可以將材料縮小到幾千個原子的級別,,由此制造出的微型電子元件中,一個高溫度的原子就可能會和一個低溫度的原子排列在一起,,并且彼此之間沒有熱傳遞現(xiàn)象,。如果我們在兩端測量一個直徑10微米的納米管,那么兩端的溫度不一定相同,。而在某些特殊情況下,,即使是比較大的物體也會被認為沒有溫度。例如,,長度為10厘米的硅結(jié)晶的溫度只比絕對零度(約為-273.15度)高不到1攝氏度,,幾乎沒有熱能,。另外,材料和環(huán)境不同,,溫度失效的臨界點也會隨之發(fā)生改變,。
牛津大學(xué)的物理化學(xué)專家彼得·阿特金斯認為,這種熱量不傳遞性會使材料表現(xiàn)出不穩(wěn)定的物理特性,,這將對所有納米元件造成潛在的不良影響,。
這一發(fā)現(xiàn)為納米元件的研制敲響了警鐘。在未來研究中,,科學(xué)家們也許將重新考慮溫度帶來的影響,。
在日常生活中,,熱能會由高處向低處傳遞,形成熱量平衡,,這就是為什么我們手中的玻璃杯握一會兒就會變熱�,,F(xiàn)實世界縮小到原子世界時,溫度的概念就會失效,,這是由于原子的波動性使得熱能無法傳遞達到平衡,。研究人員一直試圖找到這個失效的界線,即物體究竟在小到什么程度―――幾千個原子,、幾百個原子還是幾個原子時,,其溫度就會無法測量。
研究小組負責(zé)人奧特威·赫斯指出,,現(xiàn)有的納米技術(shù)可以將材料縮小到幾千個原子的級別,,由此制造出的微型電子元件中,一個高溫度的原子就可能會和一個低溫度的原子排列在一起,,并且彼此之間沒有熱傳遞現(xiàn)象,。如果我們在兩端測量一個直徑10微米的納米管,那么兩端的溫度不一定相同,。而在某些特殊情況下,,即使是比較大的物體也會被認為沒有溫度。例如,,長度為10厘米的硅結(jié)晶的溫度只比絕對零度(約為-273.15度)高不到1攝氏度,,幾乎沒有熱能,。另外,材料和環(huán)境不同,,溫度失效的臨界點也會隨之發(fā)生改變,。
牛津大學(xué)的物理化學(xué)專家彼得·阿特金斯認為,這種熱量不傳遞性會使材料表現(xiàn)出不穩(wěn)定的物理特性,,這將對所有納米元件造成潛在的不良影響,。
這一發(fā)現(xiàn)為納米元件的研制敲響了警鐘。在未來研究中,,科學(xué)家們也許將重新考慮溫度帶來的影響,。