Учеными из Великобритании и Франции синтезирован новый неорганический материал с самой низкой теплопроводностью. Данная разработка имеет важное значение для создания термоэлектрических материалов нового поколения.
Известно, что около семидесяти процентов производимой в современном мире энергии расходуется в виде тепла. Сохранить эти потери можно с помощью материалов с низкой теплопроводностью, поэтому и ведётся разработка эффективных термоэлектрических материалов, способных преобразовывать тепло в электричество.
В новом исследовании специалисты путем дизайна на атомном масштабе создали материал, обладающий очень низкой теплопроводностью. Он объединяет две разные атомные структуры, каждая из которых замедляет скорость передачи тепла сквозь твердое тело. Самой сложной задачей, как рассказывают профессионалы, было соединить обе структуры воедино в одном материале, так как необходим контроль за расположением каждого атома.
В ходе длительных экспериментов над химическими вариантами различных атомных расположений специалисты надеялись получить среднее значение физических свойств двух компонентов, но синергетический эффект превзошел их ожидания.
“Обнаруженный нами материал имеет самую низкую теплопроводность среди всех неорганических твердых тел и проводит тепло почти так же плохо, как воздух”, – рассказывают разработчики.
Если принять теплопроводность стали за единицу, то показатель титанового стержня составит 0,1; воды и строительного кирпича — 0,01; воздуха — 0,0005; а нового материала — 0,001.
Синергетические показатели практически безупречные. Новый материал имеет самую низкую теплопроводность (почти как у воздуха). Ученые уверены, это изобретение – настоящий прорыв в области управления тепловым потоком на атомном масштабе.
Подробнее об этом можно прочитать в журнале Science.
