Главная Новости Новый неорганический материал с самой низкой теплопроводностью, о которой когда-либо сообщалось
Новости

Новый неорганический материал с самой низкой теплопроводностью, о которой когда-либо сообщалось

Поделитесь
Поделитесь

 

 Исследователи обнаружили новый неорганический материал с самой низкой теплопроводностью, о которой когда-либо сообщалось. Это открытие открывает путь к разработке новых термоэлектрических материалов, которые будут иметь решающее значение для устойчивого развития общества.

\"ИспользуяИспользуя правильную химию, можно объединить два разных атомных устройства (желтые и синие пластины), которые обеспечивают механизмы, замедляющие движение тепла через твердое тело. Эта стратегия обеспечивает самую низкую теплопроводность неорганического материала. Предоставлено: Ливерпульский университет.

Сообщается в журнале Наука, Это открытие представляет собой прорыв в управлении тепловым потоком в атомном масштабе, достигнутый с помощью дизайна материалов. Он предлагает принципиально новый взгляд на управление энергией. Новое понимание ускорит разработку новых материалов для преобразования отработанного тепла в энергию и для эффективного использования топлива.

Исследовательская группа во главе с профессором Мэттом Россейнски на факультете химии университета и Фабрикой инновационных материалов и доктором Джоном Аларией на факультете физики Университета и в Институте возобновляемых источников энергии Стивенсона спроектировала и синтезировала новый материал таким образом, чтобы он объединил две разные схемы атомы, каждый из которых, как было обнаружено, замедляет скорость, с которой тепло движется через структуру твердого тела.

Они определили механизмы, ответственные за снижение теплопередачи в каждой из этих двух схем, путем измерения и моделирования теплопроводности двух различных структур, каждая из которых содержала одно из требуемых устройств.

Объединить эти механизмы в одном материале сложно, потому что исследователи должны точно контролировать, как атомы расположены внутри него. Интуитивно ученые ожидали получить среднее значение физических свойств двух компонентов. Выбрав подходящие химические интерфейсы между каждым из этих различных атомных расположений, команда экспериментально синтезировала материал, который объединяет их оба (представленные желтыми и синими пластинами на изображении).

Прочитайте также  Meizu Pro 15 и Pro 15 Plus представят в абсолютно новом дизайне

 

Этот новый материал с двумя комбинированными компоновками имеет гораздо более низкую теплопроводность, чем любой из исходных материалов с единственной компоновкой. Этот неожиданный результат показывает синергетический эффект химического контроля расположения атомов в структуре и является причиной того, что свойства всей структуры превосходят свойства двух отдельных частей.

Если принять теплопроводность стали за 1, то титановый стержень - 0,1, вода и строительный кирпич - 0,01, новый материал - 0,001, а воздух - 0,0005.

Примерно 70 процентов всей энергии, производимой в мире, расходуется в виде тепла. Материалы с низкой теплопроводностью необходимы для сокращения и утилизации этих отходов. Разработка новых и более эффективных термоэлектрических материалов, которые могут преобразовывать тепло в электричество, считается ключевым источником чистой энергии.

Профессор Мэтт Россейнски сказал: «Обнаруженный нами материал имеет самую низкую теплопроводность среди всех неорганических твердых тел и почти так же плохо проводит тепло, как и сам воздух.

«Значение этого открытия имеет большое значение как для фундаментального научного понимания, так и для практического применения в термоэлектрических устройствах, улавливающих отходящее тепло, и в качестве термобарьерных покрытий для более эффективных газовых турбин».

Д-р Джон Алария сказал: «Захватывающее открытие этого исследования состоит в том, что можно улучшить свойства материала, используя дополнительные физические концепции и соответствующее атомистическое взаимодействие. Помимо переноса тепла, эта стратегия может быть применена к другим важным фундаментальным физическим свойствам, таким как магнетизм и сверхпроводимость, что приведет к снижению энергопотребления и более эффективной транспортировке электричества ».


В нашем Telegram‑канале, вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
Поделитесь:


Оставьте Комментарий

Добавить комментарий

Похожие статьи

«Катастрофическое раскрытие»: уфолог предсказывает, что Трамп может показать пришельца

Джон Стюарт утверждает, что республиканец, «прижатый к стене», способен вытащить живого инопланетянина...

Основатель стартапа из Сан-Франциско переезжает из офиса на Market Street после нападений собак

Анто Патрекс, глава AI-робототехнической компании Cosmic Brain, заявил, что его друга покусали...

«Супер Стрипи»: как запуск ракеты с Гавайев обернулся катастрофой и погубил 13 спутников

3 ноября 2015 года ВВС США испытали новую ракету для быстрого запуска...

Избиратели массово отвергли дата-центры для ИИ: сокрушительный удар по Маску и техногигантам

На выборах 2026 года американцы проголосовали против строительства центров обработки данных в...