麦克斯韦妖是什么意思( 二 )


自然界广泛存在红外辐射,然而自然界的红外光并不是规则的,任意角度都存在红外光 , 因此,可以进入光纤的只是与光纤轴夹角为13°以下的部分红外光,而且数量处处相同 。

麦克斯韦妖是什么意思

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上图左右各有一个绝热密室,左边密室连接8条光纤,右边密室连接1条光纤,中间通过光纤合束器将两边光纤连接起来 。这样,右边密室只有一份红外辐射通过光纤传递到左密室,而左密室就有8份红外辐射光通过光纤进入右边密室,这种非对称的红外辐射传递,可以实现同温下非对称热交换,从而达到麦克斯韦妖的目的 。
不过以上两种方式理论上可行,实际效率不高,无法达到实用的目的 , 红外辐射光在常温下每平方大约300-500瓦 , 只有大面积传递才有实用的可能 。目前美国哈佛大学以及日本早稻田大学都有红外光能电池,虽然发电量非常少,却依然相信红外辐射是人类未来的能源 。
不过目前红外能的发展并非如此低迷,有一种嵌套式光锥有望成为大规模实用产品,该专利通过实心光锥与空腔光锥复合使用,通过高折射率实心光锥把杂乱的大角度范围的红外辐射变为小角度范围的近平行辐射光 , 然后经过光锥进行聚合,实现非对称的热交换 。实际光锥可以微型化,有利于节省材料,提高透光率 。
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