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
На орбиту впервые отправили квантовый компьютер
Космос
Нейроморфный процессор «Алтай»: будущее ИИ по-русски
Технологии
Бактерии превращают пластиковый мусор в парацетамол
Наука
Японская ispace назвала причину второй неудачи при посадке на Луну
Космос
Из рисовой бумаги можно создать мягких роботов, которые разлагаются за месяц
Новости
Физик предложил заменить пространство-время трехмерным временем
Наука
Антропологи выяснили, почему только одна миграция людей из Африки была успешной
Наука
Токсичную плесень из древних гробниц превратили в противораковое лекарство
Наука
Найдена гигантская нить в космосе: она соединяет четыре скопления галактик
Космос
В Китае установили мировой рекорд: 11 787 дронов создали световое шоу
Новости
Вирус герпеса перестраивает геном человека, но есть способ его остановить
Наука
Разработаны роботы размером с игрушечную машинку для ремонта водопроводных труб
Новости
В Самаре запустили первый в России дата-центр, объединяющий майнинг и ИИ
Новости
Болезнь Паркинсона на ранней стадии определят по ушной сере
Наука
BI-стратегия компании: что она дает и как ее создать
Мнения
В Мариинке показали оперу, которую дописал искусственный интеллект
Новости
Открыт нейронный путь, который приводит к бессонице после перенесенного стресса
Наука
Китайский маглев установил рекорд: разогнался до 650 км/ч за семь секунд
Новости
Австралийские бабочки используют звезды для навигации в пространстве
Наука
Древний череп из Китая впервые позволил понять, как выглядели денисовцы
Наука