Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Разработан рекордно быстрый способ получения термоэлектрического материала

Разработан рекордно быстрый способ получения термоэлектрического материала

19 февраля 2020


Термоэлектрические материалы, или просто термоэлектрики, славятся тем, что могут преобразовать тепло в электричество прямым образом. Этот класс материалов исключает этап, на котором происходит превращение тепловой энергии в механическую. Таким образом, термоэлектрики представляют собой материалы нового поколения энергетики. Учёные говорят о создании различного оборудования на их основе, позволяющего, например, оптимизировать расход топлива автомобилей (если преобразовывать бросовое тепло выхлопной системы). Однако проблема состоит не в том, чтобы сконструировать подобные устройства, а в том, что для создания самих термоэлектриков требуется найти определенный состав веществ, показывающий высокую эффективность и устойчивость к высоким температурам. Важно, чтобы при высоких температурах до 900 градусов Цельсия не происходила деградация и окисление материала. Таким образом, всё внимание было направлено на поиск оптимального состава.

Первыми, на что обратили свое внимание ученые, были сложные оксиды металлов. Были рассмотрены соединения меди, висмута и селена, поскольку именно они обладают прекрасными характеристиками и высокой эффективностью при применении их в качестве прямого преобразователя энергии. Эти соединения также остаются стабильными при воздействии на них высоких температур, и способны работать долго без риска окисления. Однако столько идеальный материал имеет существенный минус — его можно получить лишь с помощью твердофазного синтеза, который считается нерентабельным в промышленности: приходится тратить на изготовление несколько дней, «маринуя» оксиды в печи при температуре до 700 градусов Цельсия. Только после этого термоэлектрический материал готов к использованию.

Ученые были заняты поиском альтернативного метода создания термоэлектриков и в результате представили его: метод состоит в использовании планетарной мельницы с высоким запасом энергии, в которую помещаются сложные оксиды упомянутых выше веществ. В ней происходит их механическое сплавление без высоких температур. Таким образом, получается полностью синтезированный материал в самые кратчайшие сроки, который выглядит как однородный порошок BiCuSeO. Всего один час (при оптимальном сочетании времени плавления и режимов скорости) — и термоэлектрик, применяемый в промышленных целях, готов.

Надо отметить, что до этого момента самым быстрым методом считался предыдущий синтез термоэлектриков, некогда заимевший мировой рекорд: он занимал всего 7-13 часов. Но ученыеы смогли перешагнуть этот рекорд и представить миру действительно высокоскоростной метод получения термоэлектриков при всей своей простоте. Теперь планируется использовать данную технологию не только на производстве, но и для обеспечения населения и организаций различным техническим и лабораторным оборудованием, например компактными печами, применяемыми в местах с трудным доступом к электричеству.

info19-02-20-imgs_SMM_0006_7

Другая информация
12 апреля 2021
Изучена структура углерода под давлением 2000 гПа

Алмазная фаза углерода, как считают ученые, является самой «упрямой» структурой, которая способна сохранится в гораздо большем диапазоне планетарных условий, чем считалось ранее.

08 апреля 2021
Археи искажают свою ДНК экстремальными способами

Микробы-археи могут мгновенно искажать свою ДНК, чтобы включать и выключать нужные гены. Такой вид молекулярной «гимнастики» ранее никогда не наблюдался у других организмов.

05 апреля 2021
Ученые разработали устройство, которое помогает ускорить регенерацию костей

Новый модифицированный метод введения лекарств с помощью специального имплантируемого устройства исключает необходимость в повторных инъекциях.

01 апреля 2021
Искусственный интеллект поможет диагностировать рак молочной железы

Аналитическая система была обучена с помощью процессов машинного обучения, чтобы предсказывать такие молекулярные характеристики, как экспрессия генов и белков и состояние ДНК.

29 марта 2021
Ученые разгадали тайну Антикитерского механизма

Антикитерский механизм, найденный мореплавателями в начале прошлого века, представляет собой самый первый в мире аналоговый компьютер.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!