Новый материал побил мировой рекорд по преобразованию тепла в электричество

Новый материал побил мировой рекорд по преобразованию тепла в электричество
Пт22.11

Термоэлектрические материалы могут преобразовывать тепло в электроэнергию. Это связано с тем, что при наличии разницы температур между двумя концами, в них возникает электрическое напряжение и заряженные частицы начинают перемещаться. При этом количество генерируемой электроэнергии зависит от безразмерного показателя добротности (ZT), и чем он выше, тем эффективнее преобразование.

У лучших на сегодня термоэлектриков этот показатель находится на уровне 2,5-2,8. Однако команда ученых из Венского технического университета представила новый материал, у которого значение ZT достигает 5-6. Он представляет собой кристалл кремния, покрытый тонким слоем железа, ванадия, вольфрама и алюминия.

Оптимальный термоэлектрический материал должен демонстрировать сильный эффект Зеебека, хорошо проводить электричество, но в тоже время быть плохим теплопроводником. Сочетания последних двух факторов является сложной задачей, поскольку обычно они тесно связаны.

В чистой комбинации железа, ванадия, вольфрама и алюминия атомы распределяются равномерно в гранецентрированной кубической решетке, то есть между двумя частицами каждого металла всегда одинаковое расстояние. Однако при нанесении слоя этого материала на кремний, его структура меняется, и расположение атомов становится случайным.

Такие особенности распределения изменяют электронную структуру материала, из-за чего ток проходит через него особым образом, не рассеиваясь. При этом неравномерности в кристаллической структуре ухудшают теплопроводность, что усиливает термоэлектрический эффект.

По словам самих ученых, хотя тонкий слой нового материала не сможет генерировать много энергии, но его хватит для питания датчиков и небольших электронных устройств. Они считают, что разработка имеет большой потенциал применения в производственных сетях Интернета вещей, поскольку позволит избавиться от проводов.

Источник: https://bitcryptonews.ru/



Другие новости

Пн07.09
Метеорологи пересмотрят температурные нормы на планете

Метеорологи пересмотрят температурные нормы на планете

Температурные нормы, характерные для разных регионов планеты, будут пересмотрены. Об этом рассказал научный руководитель Гидрометцентра России Роман Вильфанд.

Ср02.09
Новый прорыв «Ф-1»: теперь часть болида произведут изо льна. Оказывается, он крепче, дешевле и легче углепластика

Новый прорыв «Ф-1»: теперь часть болида произведут изо льна. Оказывается, он крепче, дешевле и легче углепластика

С момента дебюта «Макларена» MP4/1 с полностью карбоновым монококом в 1981-м углепластик постепенно завоевал «Формулу-1» с головы до ног. Сейчас композитные материалы на основне карбонового волокна – все еще основной материал для подавляющего большинства деталей, узлов и комплектующих болидов: более 70 процентов гоночной машины состоит именно из углепластиков.

Ср19.08
НПП «ПОЛИПЛАСТИК» выпустил марку полимера с графеновыми нанотрубками OCSiAl

НПП «ПОЛИПЛАСТИК» выпустил марку полимера с графеновыми нанотрубками OCSiAl

Научно-производственное предприятие «ПОЛИПЛАСТИК» , ведущий российский производитель композитных материалов, разрабатывает и внедряет нанокомпозитные полимерные материалы с использованием графеновых нанотрубок TUBALL™, синтезируемых компанией OCSiAl.

Вт26.05
Новое необычное применение пены Thermaflex: помогает защитить от коронавируса в козырьках Spatkap

Новое необычное применение пены Thermaflex: помогает защитить от коронавируса в козырьках Spatkap

Не только отличный изоляционный материал в системах отопления, охлаждения или водопровода, но и ценная часть защитных экранов от инфекции COVID-19. Для высококачественной полиолефиновой пены Thermaflex нашел дополнительное применение в качестве элемента современных защитных козырьков Spatkap.

Ср13.05
COVID-19 НАНОСИТ ТЯЖЕЛЫЙ УДАР МАЛЫМ И СРЕДНИМ ФИРМАМ ИНДУСТРИИ ПЛАСТМАСС

COVID-19 НАНОСИТ ТЯЖЕЛЫЙ УДАР МАЛЫМ И СРЕДНИМ ФИРМАМ ИНДУСТРИИ ПЛАСТМАСС

По данным исследования, проведенного Harbor Results Inc., почти две трети малых и средних предприятий, как переработчиков, так и производителей оснастки, уменьшили выработку, либо полностью остановлены из-за пандемии COVID-19.

Посмотреть все материалы