高达20摄氏度的温差,实现在纳米尺度上,控制热量分布!( 二 )

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在人类这种尺度上 , 控制温度是一个简单的概念 , 如海龟晒太阳来保暖 。 要冷却刚出炉的蛋糕 , 只需把蛋糕放在室温的工作台上 。 然而在纳米级(距离不到人类头发最薄宽度的百分之一)控制温度要困难得多 。 纳米尺度的距离是如此之小 , 以至于物体很容易变得热耦合:如果一个物体升温到一定的温度 , 它的邻居也会升温 。 当科学家使用光束作为热源时 , 还有一个额外的挑战:由于热量扩散 , 光束路径上的物质加热到几乎相同的温度 。

这使得很难控制光束内物体的热分布 , 科学家们从来没有能够单独利用光在纳米尺度上积极地塑造和控制热景观 , 至少截止目前在还没有 。 现在在《ACS Nano》上发表的一项研究中 , 科学家已经设计并测试了一个实验系统 , 该系统使用近红外激光将两个金纳米罗德天线(在纳米级设计并制造的金属棒)主动加热到不同的温度 。 纳米棒靠得如此之近 , 以至于它们都是电磁耦合和热耦合的 。 由华盛顿大学、莱斯大学和天普大学研究人员领导的研究小组测量了这些金属棒之间高达20摄氏度的温差 。

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