Новый шаг к эффективному превращению тепла в электричество

Ученые Университета штата Огайо описали процесс использования законов квантовой механики на сплаве никеля и платины для создания термоэлектрических устройств, улавливающих «отбросное тепло».

Многие электрические и механические устройства, например, двигатели автомобилей, выделяют тепло как побочный продукт своей деятельности. Это «отбросное тепло» можно улавливать внутри специально сконструированных материалов, чтобы получать энергию и повышать КПД.

В 2012 году ученые того же университета продемонстрировали, что магнитные поля могут усиливать так называемый спиновой эффект Зеебека из области квантовой механики, и усиливать напряжение тонких пленок из экзотического наноструктурного материала.

Courtesy of The Ohio State University

В новом исследовании ученые взяли не экзотические, а распространенные металлы, никель со вкраплениями платины, и установили , что выходное напряжение возросло с нескольких нановольт до десятков и сотен нановольт. При этом устройство стало гораздо проще в изготовлении и готово для запуска в производство.

Это означает, что для данного объема тепла сплав генерирует больше электрической энергии, чем его составляющие по отдельности. Поскольку весь сплав целиком проводит электричество, другие электрические компоненты могут использовать его напряжение эффективнее, чем в случае с пленкой, пишет Phys.org.

«Более половины энергии, которую мы используем, тратится впустую и уходит в атмосферу в виде тепла, — говорит Стивен Буна, исследователь из Университета Огайо. — Твердотельные термоэлектрические материалы могут помочь нам вернуть часть этой энергии. Эти устройства не имеют движущихся частей, не изнашиваются, они прочные и не требуют обслуживания. К сожалению, сейчас их слишком дорого и не слишком эффективно производить. Мы пытаемся это изменить».

К 2022 году роботы оставят без работы каждого четвертого жителя России

На основе принципов термоэлектроники работают PowerWatch, разработанные американским стартапом Matrix Industries. Часы вырабатывают энергию в тот момент, когда запястье нагревается, например, во время ходьбы или физических упражнений.

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
«Кошачий» грипп: ждать ли  новой пандемии и опасного для людей штамма
Наука
Органические солнечные панели: принцип работы и сферы применения
Мнения
Это сбивает с толку: жертвы сами звонят мошенникам, чтобы «спасти аккаунт»
Новости
Загадочная гигантская крыса впервые попала на камеру в горах Новой Гвинеи
Наука
Юпитер был в два раза больше на заре формирования Солнечной системы
Космос
Генетически модифицированные пауки произвели светящиеся нити паутины
Новости
Палеонтологи выяснили, когда на Земле появились первые цветы
Наука
«Тантор Лабс» представила первую российскую машину баз данных на процессоре Baikal-S
Новости
Телеком-рынок России превысил 2 трлн рублей, но рост отстает от инфляции
Новости
Мельчайшие детали активности Солнца рассмотрели на кадрах в 8K
Космос
Почему постройки Древнего Рима стоят уже 2000 лет, а современные здания трескаются через 100
Наука
Неизвестную форму материи нашли в далекой галактике
Космос
Мошенники начали использовать данные с сайтов судов: как работает обманная схема
Новости
Минкульт назвал причину удаления «Гарри Поттера» из онлайн-кинотеатров после пропаганды чайлдфри
Новости
Первый в России дронопорт заработал на бывшем военном аэродроме
Новости
Робот-медбрат Nurabot начал работать в больнице Тайваня
Новости
Свадьба в один клик: омские студенты создают платформу для молодоженов
Новости
Микрочастицы доставляют две дозы вакцины в нужный срок после одного укола
Наука
Химики МГУ расшифровали спектры космической органики с помощью ИИ
Космос
В Windows внедряют универсальный стандарт для работы с ИИ
Новости