Разумевање термодифузије: кључни процес у науци о материјалима и даље

Термодифузија је феномен који се јавља када постоји температурни градијент у систему, а покреће се дифузијом честица или молекула из региона више температуре у регион ниже температуре. Ово може довести до формирања образаца или структура у систему, као што су нестабилности или раздвајања фаза.ӕӕУ термодифузији, покретачка сила за дифузију није само градијент концентрације, већ и температурни градијент. То значи да на брзину дифузије утичу и концентрација дифузних честица и температура система. Као резултат тога, термодифузија може довести до сложеног и нелинеарног понашања, и то је важан процес у многим областима, укључујући науку о материјалима, хемију и биологију.ӕӕТермодифузија се може јавити у различитим системима, укључујући течности, чврсте материје и гасове . Често се проучава коришћењем математичких модела, као што је Фикијева једначина дифузије, која описује дифузију честица у систему са константном температуром. Међутим, у системима у којима постоји температурни градијент, једначина дифузије мора бити модификована тако да укључи ефекте термодифузије.ӕӕЈедан пример термодифузије је формирање шара у материјалу који се очвршћава, као што је бинарна легура. Како се материјал хлади, дифузни атоми се могу лакше кретати у одређеним правцима због температурног градијента, што доводи до формирања шара или структура. Други пример је кретање јона у батерији, где термодифузија јона може довести до формирања неуједначене дистрибуције наелектрисања и потенцијала преко батерије.ӕӕТермодифузија је важан процес који може имати значајан утицај на понашање и својства материјала и система. Разумевање и предвиђање термодифузије је од суштинског значаја за оптимизацију перформанси многих технологија, од батерија и горивних ћелија до материјала за складиштење и конверзију енергије.