Создан термоэлектрик с рекордной эффективностью

Создан термоэлектрик с рекордной эффективностью

Американские ученые создали материал, преобразующий тепло в электричество с рекордной эффективностью, превышающей в два раза эффективность уже известных подобных материалов. Работа опубликована в журнале Nature, ее краткое описание приводит Nature News.

Термоэлектриками называют вещества, способные вырабатывать электричество при различии температуры в разных зонах материала. Эффективность преобразования определяется двумя (во многом противоречивыми) требованиями. Она тем выше, чем лучше такой материал проводит электричество, и чем хуже он проводит тепло. Даже вещество с очень низким сопротивлением будет неэффективно как термоэлектрик, если оно хорошо проводит тепло. Градиент температур в таком веществе быстро выровняется, и преобразование энергии прекратится.

Добиться низкой теплопроводности при высокой электрической проводимости ученым удалось за счет изменения микроструктуры материала. Исследователи использовали классический термоэлектрик - теллурид свинца (PbTe), но добавили в него вкрапления нанокристаллов теллурида стронция. Они не изменяли электрическую проводимость, но нарушали упорядоченную структуру материала, а следовательно, и его теплопроводность.

Кроме того, ученые создавали в полученном материале микроскопические трещины. Это не позволяло теплу свободно двигаться в толще материала, но лишь незначительно влияло на его сопротивление.

В результате, удалось добиться двукратного увеличения эффективности преобразования тепла: с 7 до 15 процентов.

Эффективные термоэлектрики имеют большое значение для энергетики. Более двух третей работы, которая затрачивается на производство электроэнергии, теряется в виде тепла, которое можно было бы использовать. Кроме того, термоэлектрики иногда используются и как основной источник электричества - например, на марсоходе "Кьюриосити", в котором тепло вырабатывается плутониевым топливным элементом.

Источник: lenta.ru

Похожие новости:
Вакуум увеличил КПД солнечных батарей
Инженеры из Швейцарского федерального института технологий Лозанны нашли способ усовершенствовать перовскитные солнечные батареи (ПСБ), увеличивая площадь фотоэлементов и сохраняя высокую эффективность преобразования света в электричество. Результаты исследования опубликованы в журнале Science.Солнечные батареи из перовскита являются ..
2016-06-10 1736 0 Технология
0
Panasonic создал систему искусственного фотосинтеза
Panasonic разработал систему искусственного фотосинтеза, позволяющую превращать углекислый газ (CO2) в органические вещества при использовании солнечного света. Система, по словам японских специалистов, не уступает по эффективности обычным растениям.Технология поможет утилизовать углекислый газ, который в большом количестве выбрасывается ..
2012-07-31 1714 0 Технология
0
Новые прогнозы рыночного потенциала квантовых точек
Компания «MarketsandMarkets» предоставила новый доклад по исследованию под названием «Рынок квантовых точек (КТ) — Глобальный прогноз и анализ (2012 — 2022). В данном докладе исследователи прогнозируют, что рынок квантовых точек в период с 2012-го по 2022-ой года вырастит ..
2012-05-23 1962 0 Технология
0
Нанотехнологии обеспечат безопасную трансфекцию генов
Учёные из Национального института материаловедения (Япония) получили наноплёнки, способные вводить в клетки желаемые гены. Кроме того, показана безопасность и эффективность нового наноматериала в качестве субстрата для осуществления обратимой трансфекции генов. Введение в клетку посторонних генов можно ..
2012-08-28 1407 0 Технология
0
Поставлен новый рекорд эффективности солнечных батарей
Группа немецких физиков и инженеров сообщила о создании фотоэлемента с рекордно высокой эффективностью. КПД новой разработки составляет 44,7 процента, что на 0,3 процента выше показателя представленного в июне 2013 года фотоэлемента, созданного специалистами компании Sharp. Подробности приведены на официальном ..
2013-09-25 1647 0 Технология
0
Роботов оснастили GPS-нейронами
В прошлом году Нобелевскую премию по медицине получили нейробиологи, открывшие два класса нервных клеток, помогающих нам ориентироваться в пространстве. Учёные из Сингапура решили оснастить такими «GPS-нейронами», как их теперь иногда называют в литературе, роботов. Исследователи смоделировали работу двух типов нейронов ..
2015-10-26 1199 0 Технология
0
Создан полностью углеродный фотоэлемент
Инженеры Стенфордского университета создали первый в мире фотоэлемент, полностью состоящий из различных соединений углерода. Работа ученых опубликована в журнале ACS Nano, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте университета. За поглощение света в устройстве отвечают углеродные нанотрубки и фуллерены ..
2012-11-1 2087 0 Технология
0
Россия испытает уникальный космический лазер для передачи энергии
Ракетно-космическая корпорация (РКК) «Энергия» готовит уникальный эксперимент по беспроводной передаче энергии. Речь идёт о технологии передачи электроэнергии с одного объекта на другой посредством лазерного инфракрасного излучения. В настоящее время осуществляется наземная отработка данной системы, а затем она будет ..
2015-11-30 4223 0 Технология
0
Инженеры смогли создать микробную батарею
Инженеры из Стэнфордского университета разработали новый способ получения электричества из сточных вод. Инженеры выяснили, что обычные водные микробы могут быть использованы как мини-электростанции. Инженеры Крейг Кридле и Син Се, свое изобретения назвали «микробной батареей». Инженеры планируют использовать свое ..
2013-09-18 1478 0 Технология
0
Найден новый способ преобразования парниковых газов
Исследователи из Университета штата Делавэр нашли способ преобразования парниковых газов в полезные химические вещества. Ученые разработали селективный катализатор, который способен электрохимическим путем преобразовывать двуокись углерода в окись углерода с эффективностью в 92 процента. "Преобразование углекислого газа в полезные ..
2014-02-02 1792 0 Технология
0
Лекарства впервые ввели напрямую в мозг с помощью ультразвука
Канадские медики впервые в истории смогли преодолеть гемато-энцефалический барьер и доставить химиотерапевтические препараты непосредственно в ткани мозга. Об этом сообщает издание The Motherboard.Гемато-энцефалический барьер (ГЭБ) — это клеточный фильтр между кровеносной и центральной нервной системами, защищающий мозг от проникновения ..
2015-11-11 1346 0 Технология
1
Вакцина от лихорадки Эбола показала стопроцентную эффективность
Международная группа ученых сообщила об успешном завершении II и III стадий клинических испытаний новой вакцины против лихорадки Эбола. Препарат оказался абсолютно эффективным. Результаты испытаний опубликованы в журнале Lancet. Геморрагическая лихорадка Эбола вызывается вирусом из семейства филовирусов. ..
2016-12-25 4635 0 Технология
0
Найден эффективный способ выявления рака
Молекулярные биологи из Нидерландского института исследования рака проверили эффективность нового метода выявления жизненно важных генов, основанного на системе CRISPR-Cas9. Оказалось, что с помощью CRISPR можно добиться гораздо лучших результатов с минимальным количеством шума. Исследование опубликовано ..
2016-04-26 1287 0 Технология
0
Новый вид лазера побил мировой рекорд
Терагерцовое излучение имеет множество применений, но источники терагерцового излучения высокой интенсивности трудно построить. Команде исследователей из Венского Технологического Университета удалось создать новый вид квантового каскадного лазера с выходной мощностью в один ватт терагерцового излучения, побив ..
2013-11-2 1569 0 Технология
0
Солнечная энергетика на наноантеннах стала ближе
Брайан Уиллис (Brian Willis, на фото) из Коннектикутского университета (США) применил атомно-слоевое осаждение для создания массива выпрямляющих наноантенн, точнее — ректенн, предназначенных для давно теоретически обсуждавшихся «солнечных батарей высокой эффективности». Напомним, что КПД солнечных кремниевых батарей не может ..
2013-02-7 2572 0 Технология
0