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
Выгуливать робота-собаку за 100 000 рублей: необычная вакансия появилась в России
Новости
Прорыв в квантовой физике: ученые впервые измерили состояние кота Шредингера
Новости
Добыча редкоземельных металлов изменится: новое открытие с прометием
Новости
Новая схема мошенников заражает смартфоны: как защитить себя и родственников
Новости
Мощный ураган обрушился на Сибирь: видео очевидцев и что происходит прямо сейчас
Наука
«Апокалипсис» в Таганроге: посмотрите на нашествие комаров на юге России
Наука
Врачи пересадили мужчине стволовые клетки для борьбы с бесплодием
Наука
Китайские ученые создали 32-битный процессор толщиной в одну молекулу
Новости
«Пьяные» самцы привлекательнее для самок дрозофил, показало исследование
Наука
Midjourney запустила новый генератор изображений после вирусного обновления ChatGPT
Новости
Самокаты только по биометрии: какие изменения планируют в России
Новости
Студенты разработали приложение для баланса работы и личной жизни
Новости
Неуловимую «обреченную» пару звезд нашли вблизи Солнечной системы
Космос
Как защитить доступ к «Госуслугам» от мошенников: появился новый способ
Новости
«Уэбб» поставил астрономов в тупик: какую аномалию он нашел во Вселенной
Космос
Физики собрали «квантовый сэндвич» из невозможных материалов
Наука
Российский военный спутник выпустил новый объект на орбите: неизвестно, что это
Кейсы
Эта черная дыра поглощает материю и выбрасывает часть еды в космос
Космос
«Уэбб» раскрыл тайну центра Млечного Пути: почему там формируется слишком мало звезд
Космос
Рак распространяется как сеть: российские ученые наблюдали в 3D особенности развития опухолей
Наука