Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Чистая энергия

Специалисты МТИ обнаружили способ в 3 раза повысить эффективность термоэлектрических устройств при помощи топологических материалов с уникальными, превосходящими современные аналоги свойствами.

«Мы обнаружили, что можем раздвинуть границы этого наноструктурного материала таким образом, что он станет хорошим термоэлектрическим материалом, лучшим, чем традиционные полупроводники вроде кремния, — говорит Тэхуань Лю, автор опубликованной в PNAS статьи. — В конце концов, он может стать чистым способом превращения тепла в электричество, что уменьшит эмиссию углекислого газа».

Термоэлектрические устройства превращают разницу температур в электричество и наоборот, меняя температуру под воздействием электричества. Сегодня они применяются в относительно маломощных системах, например, в датчиках трубопровода, в качестве аккумуляторов автономной подпитки в космических зондах и для охлаждения минихолодильников.

Для того чтобы ответить на вопрос, можно ли увеличить мощность этих устройств и как это согласуется с топологическими свойствами их материалов, Лю и его коллеги изучили теплоэлектрические свойства теллурида олова, смоделировав движение электронов через него и измерив показатель средней длины свободного пробега, расстояния, которое электрон с данной энергией свободно пройдет в материале, прежде чем будет рассеян каким-нибудь объектами или дефектами.

Результаты измерений показали, что у высокоэнергетических электронов короче средняя длина свободного пробега, а более низкоэнергетических она длиннее. Кроме того, ученые обнаружили, что способность материала проводить электричество при градиенте температур сильно зависит от энергии электрона. В частности, что низкоэнергетические электроны негативно влияют на разницу напряжения.

Следующим шагом для исследователей стало уменьшение диаметра отдельных частиц теллурида олова до 10 нм, что привело к увеличению разницы напряжения и в 3 раза увеличило объем выработанного электричества.

Теллурид олова — всего лишь один из примеров топологических материалов. Если ученым удастся определить идеальный размер частиц для каждого из них, они скоро станут практичной и экономически выгодной технологией получения чистой энергии, пишет MIT News.

Топологический металл с уникальной электронной структурой обнаружили в 2016 году американские физики. Тетрастаннид платины отличается не только высокой плотностью электронов, но и множеством близко расположенных точек Дирака.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

Ричард Брэнсон в ближайшие месяцы отправится в космос. Он станет одним из первых космических туристов
Частный космос
Как европейский регламент по защите персональных данных GDPR повлияет на нашу жизнь
Тренды
Как развивается рынок умных домов в России и почему мы еще не живем в них
Умный дом
Падение астероида привело к потеплению на Земле. Оно продолжалось более 100 тыс. лет
Тренды
Тренды
На крыше ТЦ «Авиапарк» в Москве появился «Сокол Тысячелетия» в масштабе 1 к 1
Киберспортсмен Данил Решетников — об изнуряющих тренировках, культовых играх и будущем киберспорта
Тренды
Астрономы создали проект «Горизонт событий», чтобы получить новые снимки черной дыры Стрелец А*
Частный космос
Alexa
Alexa от Amazon самостоятельно записала домашний разговор и отправила его другому человеку
Pornhub запустил свой VPN
Кейсы
Офис в VR, тесты от всех болезней и селфи с эмоциями: Эксперты рассказали, чего ждать в будущем от технологий
Технологический рывок
X5 Retail Group и Иннополис разработают магазин без продавцов
Иннополис
Джейкоб Биамонте, Сколтех, — о том, что квантовые компьютеры могут уже сейчас
Мнения
Плутон может оказаться скоплением более 1 млрд маленьких комет
Тренды
В американских солдат встроят датчики, рассказывающие о состоянии их здоровья
Тренды
Ученые прогнозируют снижение питательности риса из-за изменения климата. Рис едят миллиарды людей ежедневно
Тренды
Facebook представил искусственный интеллект, который превратит любой трек в симфонию
Тренды
Кейсы
Дачные ворота блогера самостоятельно подписались на платные услуги МТС
Южная Корея постепенно заменит солдат роботами
Тренды
IBM создала карманный детектор поддельных товаров
Кейсы
Чек-лист: как выбрать надежный магазин софта
Тренды
SpaceX запустила спутники, которые будут изучать гравитационное поле Земли
Тренды
Марк Цукерберг рассказал европейским парламентариям о работе Facebook
Утечка личных данных пользователей Facebook
В России могут запретить Booking.com
Блокировка интернета
Sony открыла предзаказ на «бесконечный блокнот» — планшет Digital Paper
Тренды
8 лет назад программист купил две пиццы за 10000 биткоинов. Сейчас они стоят 83 миллиона долларов
Кейсы
Мнения
Пять книг, которые Билл Гейтс рекомендует прочитать этим летом
Великобритания откроет центр для внедрения искусственного интеллекта в военную сферу
Тренды
Ученые придумали лекарство, которое предотвратит потерю памяти у космических путешественников
Тренды
Siri получит совершенно новый голос
Тренды
Вспышки сверхновых миллионы лет назад подтолкнули эволюцию на Земле
Как развивалась Вселенная
Лекарства из принтера и испытания на роботах: как новые технологии изменили фарму
Тренды
Российские ученые предлагают назвать следующий открытый элемент Антарктидием
Тренды
Тренды
Илон Маск предсказал возможное банкротство Tesla из-за дешевых Model 3
Microsoft и Google снова нашли массовую уязвимость в процессорах Intel
Хакеры
НАСА создаст в космосе температуру, ниже самой холодной во Вселенной
Тренды
Контейнеры, гибриды и туман: 5 трендов в облачных технологиях
Тренды
Facebook в 2019 году начнет вводить проект беспроводного интернета по всему миру
Технологический рывок
Роботы построили самый маленький дом в мире — размером с кончик волоса
Тренды
Инвестор Виталий Голомб — об искусственном мясе и том, почему не нужно получать патенты
Тренды
Идеи
Ученые выяснили, почему при высокой температуре запускается иммунитет и происходит выздоровление
Первая плавучая атомная электростанция «Ломоносов» завершила свой первый выход в море
Тренды
Посмотрите, как выглядит обожаемый всеми инженерами робот София
Доброжелательные роботы
Искусственные интеллекты тоже не смогли решить, что звучит на записи — «Янни» или «Лорел»
Искусственный интеллект
Кейсы
Астрономы нашли еще одно подтверждение наличия девятой планеты в Солнечной системе
Томские ученые представили сенсоры на основе органических молекул
Тренды
The Boring Company Илона Маска доставит огнеметы первым покупателям уже в начале лета
Кейсы
Инженеры собрали тактильного робота — его кожа может покрываться мурашками
Доброжелательные роботы
Билет в электробус The Boring Company Илона Маска будет стоить всего $1
Тренды
Константин Носков возглавит новое министерство цифрового развития, связи и массовых коммуникаций
Тренды