劳伦斯·伯克利国家实验室朱莉超 学分:劳伦斯·伯克利国家实验室 当科学家试图让事情变得更好时，他们通常会求助于一个标准规则，并试图推翻或破坏它
利用劳伦斯伯克利国家实验室独特的分子铸造厂(伯克利实验室)的一群研究人员开始用普朗克定律来做这件事
构成量子理论基础的普朗克定律指出，来自加热物体的电磁辐射分布在很宽的波长范围和角度范围内
然而，马克斯·普朗克自己指出，如果发射物体的特征尺寸小于热波长(室温下约为10微米)，发射能量分布将明显偏离他的定律
随着微型和纳米技术的出现，很容易制造出普朗克定律不成立的材料
研究人员着手确定与普朗克定律的偏差，以理解这种对基于纳米和微结构几何的技术的影响
想象一下，一种储热材料将电能转化为热能，然后辐射到光伏电池，在需要时将电能回收
储热器的辐射发射器可以由纳米结构制成，以使性能最大化
另一个例子是基于高温纳米几何的热电领域，其中高温废热被转化为电能
理解来自这些纳米尺度特征的辐射很重要，因为辐射是高温下热泄漏的主要来源，并将导致热电转换效率的降低
后备工业 像这样的研究是什么
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国家实验室侧重于
研究人员提出问题并做实验，这些实验可能是工业界早期无法支持的
科学用户设施如分子铸造厂也有助于这类研究
分子铸造厂是能源部资助的纳米科学研究实体，为来自世界各地的用户提供在协作、多学科环境中获取尖端专业知识、仪器和建模工具的途径
在这种情况下，研究人员使用分子铸造厂提供的辐射模型来模拟石英玻璃矩形纳米带的热辐射，石英玻璃是一种极性电介质材料
该模型是由美国国家能源研究科学计算中心的超级计算机完成的，该中心是位于伯克利实验室的另一个美国能源部用户设施
这些实验是由加州大学圣地亚哥分校的研究人员进行的
研究人员之一拉维·普拉舍说:“没有人以这种方式探索过纳米几何形状的相对行为，尤其是各向异性纳米几何形状——横截面为矩形的纳米结构。”
这种早期能量转换的实际应用对于许多可再生能源应用非常重要，例如集中太阳能发电、海水淡化、热化学反应、水加热和储热
该出版物“来自单个各向异性纳米带中极化共振的远场相干热辐射”于2019年3月发表在《自然通讯》上
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