{"id":28366,"date":"2025-07-31T00:02:22","date_gmt":"2025-07-30T22:02:22","guid":{"rendered":"https:\/\/borncity.com\/senioren\/?p=28366"},"modified":"2025-07-23T22:20:13","modified_gmt":"2025-07-23T20:20:13","slug":"kirchhoffsches-strahlungsgesetz-durch-neues-material-widerlegt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/2025\/07\/31\/kirchhoffsches-strahlungsgesetz-durch-neues-material-widerlegt\/","title":{"rendered":"Kirchhoffsches Strahlungsgesetz durch neues Material widerlegt"},"content":{"rendered":"

Einem Forscherteam der Penn State University ist ein historischer Durchbruch gelungen. Sie haben ein Material gefunden, Kirchhoffsche Gesetz der W\u00e4rmestrahlung verletzt. Das k\u00f6nnte neue M\u00f6glichkeiten in den Bereichen Energiegewinnung, Infrarotsensorik und W\u00e4rmemanagement er\u00f6ffnen.<\/p>\n

<\/p>\n

Kirchhoffsches Strahlungsgesetz<\/span><\/h2>\n

Der deutsche Physiker\u00a0Gustav Robert Kirchhoff<\/a> formulierte 1859 das thermische Strahlungsgesetz<\/a>, welches besagt, dass es einen Zusammenhang zwischen\u00a0Absorption\u00a0und\u00a0Emission\u00a0eines realen K\u00f6rpers im\u00a0thermischen Gleichgewicht gebe. Es besagt, dass Strahlungsabsorption und -emission bei gegebener Wellenl\u00e4nge einander entsprechen: Ein K\u00f6rper, der gut absorbiert, strahlt auch gut.<\/p>\n

Dieses Prinzip bildet seit Jahrzehnten die Grundlage f\u00fcr Technik und Physik.\u00a0Seit dem Jahr 2023 gibt es unter Forschern, so die Wikipedia, eine anhaltende Kontroverse dar\u00fcber, ob das Gesetz gebrochen werden kann.<\/p>\n

Durchbruch mit neuem Material<\/h2>\n

Einem Forscherteam der Penn State University ist mit einem neu entwickelten Material ein historischer Durchbruch gelungen, denn das Material verletzt das Kirchhoffsche Gesetz der W\u00e4rmestrahlung.<\/p>\n

\"Kirchhoff-Postulat<\/p>\n

Ich bin \u00fcber obigen Post auf dieses Thema gesto\u00dfen, welches von Forschern um Zhenong Zhang im Forschungspapier\u00a0Observation of Strong Nonreciprocal Thermal Emission<\/a> zum 30. Juni 2025 ver\u00f6ffentlicht wurde. In der Ver\u00f6ffentlichung beschreiben die Forscher, dass sie mit einem speziell entwickelten Metamaterial ein rekordverd\u00e4chtiges Ma\u00df an Nicht-Reziprozit\u00e4t, bei dem Emissions- und Absorptionsverm\u00f6gen nicht mehr \u00fcbereinstimmen, feststellen konnten.<\/p>\n

Das nur zwei Mikrometer dicke Material besteht aus f\u00fcnf ma\u00dfgeschneiderten Halbleiterschichten. Es hat die Eigenschaft, dass Absorbtions- und Emissionsverm\u00f6gen nicht gleich sind.<\/p>\n

Die Forscher konnten zeigen, dass das Metamaterial unter einem Magnetfeld das Kirchhoffsche Gesetz stark verletzt. Der Unterschied zwischen Emissionsgrad und Absorptionsgrad bei gleicher Wellenl\u00e4nge und gleichem Winkel betr\u00e4gt bis zum Faktor 0,43.<\/p>\n

Das bedeutet, dass das Material in einer Richtung deutlich mehr W\u00e4rme abstrahlt als es absorbiert\u00a0Die signifikante nicht-reziproke Emission bleibt \u00fcber weite Spektral- und Winkelbereiche bestehen.<\/p>\n

Obwohl das Ganze nur im Labor messtechnisch nachgewiesen, nicht aber experimentell realisiert wurde, k\u00f6nnte dies ein Ansatz\u00a0f\u00fcr die systematische Erforschung der nicht-reziproken thermischen Photonik f\u00fcr W\u00e4rmemanagement, Infrarot-Tarnung und Energieumwandlung n\u00fctzlich sein.<\/p>\n

Die Hoffnung ist, dass sich dieses Verhalten bei Ans\u00e4tzen zur Energiespeicherung, zur W\u00e4rme\u00fcbertragung und zur Thermosensorik nutzen l\u00e4sst. Stichw\u00f6rter sind Gewinnung und Speicherung von Solarenergie, Sensoren der n\u00e4chsten Generation und thermische Dioden, was revolution\u00e4re Technologie erm\u00f6glichen w\u00fcrde.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Einem Forscherteam der Penn State University ist ein historischer Durchbruch gelungen. Sie haben ein Material gefunden, Kirchhoffsche Gesetz der W\u00e4rmestrahlung verletzt. Das k\u00f6nnte neue M\u00f6glichkeiten in den Bereichen Energiegewinnung, Infrarotsensorik und W\u00e4rmemanagement er\u00f6ffnen.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[655,690],"tags":[103,207],"class_list":["post-28366","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-technik","category-wissenschaft","tag-technik","tag-wissenschaft"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28366","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=28366"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28366\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":28368,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/28366\/revisions\/28368"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=28366"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=28366"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/borncity.eu\/senioren\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=28366"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}