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:
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 2028 0 Технология
0
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 1689 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 1673 0 Технология
0
Датчане передали данные с рекордной скоростью 43 Тбит/с
Ученые из Датского технического университета (DTU) поставили абсолютно новый рекорд скорости передачи данных посредством одного лазерного излучателя и оптоволоконного кабеля. Скорость передачи данных оказалась 43 Тбит/с. К примеру, файл объемом 1 ГБ будет получен другим компьютером ..
2014-08-04 1986 0 Технология
1
Физики передали данные с рекордной скоростью
Международная команда физиков, работающая под руководством специалистов из Калифорнийского технологического института, переправила данные с рекордной скоростью — 339 гигабитов в секунду. Для сравнения: это всё равно, что передать четыре миллиона гигабайтов информации или один миллион полнометражных фильмов за день. Гигантский объём данных ..
2012-11-27 1749 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 1918 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 1376 0 Технология
0
Шлем виртуальной реальности для космонавтов создан в РФ
Аппаратно-программный комплекс виртуальной реальности, обучающий космонавтов ключевым операциям по высадке на другую планету, включающий компактную версию для использования при длительном пребывании на МКС, создан институтом медико-биологических проблем РАН, сообщил директор ИМБП Игорь Ушаков. «В комплексе учтены ..
2013-01-7 1931 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 1605 0 Технология
0
Samsung хочет запатентовать "распознаватель эмоций"
Смартфоны будущего Samsung, вероятно, смогут определять настроение своего владельца. Компания подала в Бюро США по патентам и товарным знакам (USPTO) заявку, в которой описывается система распознавания эмоций на основе выражения лица человека. В соответствии с патентом, новая технология ..
2012-04-27 1551 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 1191 0 Технология
0
Создан эко-робот, питающийся бетоном
Демонтаж — это грязное дело. Во время демонтажа много шума, пыли и большие горы строительного мусора. Есть отличная новость!!! Создали роботов, «поедающих» бетон, они смогут свести на нет все вышеописанные проблемы, сообщает telegrafist.net. «Робот, названный ERO, был создан студентом ..
2013-07-18 2186 0 Технология
1
Из лески скрутили рекордно эффективные искусственные мышцы
Международная группа ученых разработала метод обработки пластика, который превращает обычные полимеры в искусственные мышцы с рекордной удельной мощностью и силой сокращения. Исследование опубликовано в Science, кратко о нем можно прочитать на сайте журнала. К пластику ученые обратились после ..
2014-02-21 2582 0 Технология
1
Создан канал связи, передающий данные со скоростью 186 Гбит/сек
Новая технология передачи данных со скоростью до 186 гигабатов в секунду разрабатывается группой исследователей из Калифорнийского института совместно с Международным университетом Флориды. За сутки с такой скоростью можно передать около двух миллионов гигабайтов данных, сообщает Newsru.com В основу новой ..
2011-12-15 2063 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 4216 0 Технология
0