فيزيائيون يبتكرون جهازًا لديه القدرة على تحويل الماء المغلي إلى جليد

ابتكر الفيزيائيون جهازًا تجريبيًا لديه القدرة على "تحويل الماء المغلي إلى جليد من دون استخدام أي طاقة" - ودون انتهاك قوانين الديناميكا الحرارية.

وعلى الرغم من أن اكتشافهم يبدو "سحر ديناميكي حراري"، قال باحثو جامعة زيورخ في سويسرا إنه من الممكن تحقيق هذه النتائج دون تحطيم أي من القوانين الأساسية للكون.

ومع أن القانون الثاني للديناميكا الحرارية يقول إن الحرارة يمكن أن تنتقل من جسم أكثر دفئًا إلى جسم أكثر برودة ولكن ليس العكس، إلا انه بفضل جهازا موجودا بشكل أكثر شيوعًا في الثلاجات الصغيرة بالفنادق ، والمعروفة باسم وحدة تبريد "بلتيير" الكهربائية، أظهر فريق العلماء السويسري لأول مرة أنه يمكن تبريد جسم ما بدرجة حرارة أقل بكثير من درجة حرارة الغرفة دون أي طاقة خارجية.

وقال البروفيسور أندرياس شيلينغ ، المشرف الرئيسي على فريق البحث لصحيفة "Science Advances": "من النظرة الأولى، تبدو التجارب وكأنها نوع من السحر الديناميكي الحراري ، مما يشكل تحديًا إلى حد ما لتصوراتنا التقليدية حول تدفق الحرارة" وأضاف: "من الناحية النظرية ، يمكن لهذا الجهاز التجريبي تحويل الماء المغلي إلى جليد دون استخدام أي طاقة."

اقرأ أيضا:

اختراع جهاز جديد للتخلص من الآلام المزمنة في الظهر والأطراف

وتعتبر وحدات بلتيير هي المكونات التي تعمل على تحويل التيارات الكهربائية إلى اختلافات في درجات الحرارة ويمكنها بعد ذلك إنشاء تيار حرارة يتدفق من الساخن إلى البارد والعودة بشكل دائم.

وفي التجربة، تمكنوا من استخدام هذه "الدائرة المتذبذبة الحرارية" لجعل الحرارة تتدفق مؤقتًا من الجسم الأبرد، مما يجعلها لا تزال أكثر برودة. 

وأخذ البروفيسور شيلينغ وزملاؤه قطعة من النحاس تم تسخينها إلى أكثر من 100 درجة مئوية ، وبفضل عنصر بلتيير البسيط المتاح تجارياً ، تمكنوا من تبريده بمقدار 2 درجة مئوية تحت درجة حرارة الغرفة.

وقال البروفيسور شيلينغ إن جهازًا أكثر تخصصًا قد يكون له تأثير أكبر، وسيكون عنصر بلتيير المثالي نظريًا قادرًا على تحقيق درجات حرارة تصل إلى 47 درجة مئوية.

وأضاف: "بفضل هذه التقنية البسيطة للغاية ، يمكن تبريد كميات كبيرة من المواد الصلبة أو السائلة أو الغازية الساخنة إلى درجة حرارة أقل بكثير من درجة حرارة الغرفة دون أي استهلاك للطاقة".

ويمكن لتسخير هذا التيار المتذبذب بشكل دائم إنشاء نظام يتيح التبريد الدائم دون أي طاقة خارجية، على الرغم من أن هذا سيعتمد على الجيل القادم من عناصر بلتيير ومواد فائقة التوصيل لتقليل الطاقة المفقودة أثناء التوصيل.

قد يهمك أيضاً :

"كاسيني" تسجل إنجازًا علميًا مذهلًا قبل انتحارها في قلب كوكب زحل

كوكب "زحل" لم تكن له حلقات قبل 100 مليون عام