Ứng dụng phương pháp biến đổi quang học trong thiết kế vật liệu truyền nhiệt âm

Chỉ số đề mục

Lĩnh vực nghiên cứu

20299 - Kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật thông tin không xếp vào mục nào khác

Dạng tài liệu

Tác giả

Trịnh Bích Ngọc⁽¹⁾, Phan Minh Thuỵ, Nguyễn Đức Trung, Nguyễn Tuấn Linh, Phạm Thế Văn, Nguyễn Đức Nam, Dương Quang Hà

Nhan đề

Ứng dụng phương pháp biến đổi quang học trong thiết kế vật liệu truyền nhiệt âm

Nhan đề tiếng anh

The application of transformation optics in thermal metamaterials design

Nguồn trích

Khoa học và Công nghệ (Đại học Công nghiệp Hà Nội)

Năm xuất bản

2021

Số

5

Trang

113-118

ISSN

1859-3585

Từ khóa

Ứng dụng, Phương pháp, Biến đổi quang học, Thiết kế, Vật liệu truyền nhiệt âm

Từ khóa tiếng anh

Conformal mapping, transformation optics, thermal metamaterials, metamaterials

Tóm tắt

Vật liệu biến hóa là một dạng vật liệu nhân tạo có cấu trúc được hình thành bằng cách sắp xếp vật liệu theo một quy luật nhất định và thể hiện những tính chất điện từ trườngkhác biệt, ít gặp trong tự nhiên. Hiện nay, cộng đồng khoa học đang tập trung vào việc nghiên cứu chế tạo những linh kiện mới như áo choàng tàng hình, siêu thấu kính,… có tiềm năng ứng dụng trong nhiều lĩnh vực thực tế. Phương pháp biến đổi quang học (TO) là một công cụ mạnh mẽ được sử dụng để thiết kế cấu trúc của các vật liệu biến hóa với khả năng khống chế tùy ý sự lan truyền của sóng điện từ. Trong bài báo này, nhóm nghiên cứu trình bày cơ sở lý thuyết của phương pháp biến đổi quang học và mở rộng phương pháp này trong thiết kế vật liệu truyền nhiệt âm, một dạng vật liệu biến hóa mới có nhiều tính chất đặc biệt trong việc điều khiển luồng nhiệt so với các thiết bị nhiệt thông thường. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng mô tả phương pháp thiết kế cấu trúc áo choàng nhiệt và thiết bị hội tụ nhiệt dựa trên phương pháp biến đổi quang học và kiểm chứng hiệu ứng truyền nhiệt trên các cấu trúc này bằng cách mô phỏng sử dụng phương pháp phần tử hữu hạn trên phần mềm COMSOL Mulitphysics.

Tóm tắt tiếng anh

Metamaterials are engineered composite media that exhibit unique electromagnetic properties. Much of the effort in scientific communities is devoted to designing some novel devices such as invisibility cloak, super lens,… which are potentially applied in a wide range of applications. Transformation optics (TO) is a powerful method for the conceptual design of these complex media, offering the abilities of controlling electromagnetic waves at will. In this paper, we introduce the concept of transformation optics and develop this method for thermal metamaterials, a new class of metamaterials which has amazing properties in heat transfer beyond the natural thermal devices. Then, we show the way of designing thermal cloak and thermal concentrator structures based on transformation optics and verify the effect of these artificial structures using finite-element method by commercial software COMSOL Multiphysics

Kí hiệu kho

TTKHCNQG, CVt 70

File toàn văn

Xem toàn văn