Вторник, 6 декабря 2016 года

Превращение отходящей теплоты в электричество лучше проходит в 2 измерениях

Превращение отходящей теплоты в электричество лучше проходит в 2 измерениях
Реклама

Новое исследование подтверждает теоретические прогнозы, что двумерные материалы намного лучше преобразуют отходящую теплоту в электричество, чем трехмерные структуры, обычно используемые для этих целей.

Значительное количество вторичного тепла, вырабатываемого электростанциями и автомобильными двигателями, может быть преобразовано в электричество за счет термоэлектрического эффекта, превращающего разницу температур в ток. Согласно новому исследованию, опубликованному в журнале PNAS, двумерные материалы толщиной в 1 нанометр справляются с этой задачей намного лучше 3D-структур, традиционно используемых в процессе. Работа, проведенная Сунао Шимицу и другими специалистами, может предложить способ улучшения переработки отходящей теплоты в полезную энергию.

Предыдущие исследования предсказали, что 2D-материалы должны обладать лучшими термоэлектрическими свойствами за счет того, что электроны в них более плотно сжаты в меньшем пространстве. Такое состояние меняет способ их выстраивания. В 3D-материалах электроны располагаются непрерывно, а в 2D-структурах их распределение становится квантованным – доступны только некоторые величины. В определенных случаях такое решение требует меньшего количества энергии для перемещения частиц, что повышает эффективность преобразования тепла в электричество.

Ранее эти гипотезы подтверждались только в теории. Повторить их на практике было затруднительно из-за особенностей производства 2D-материалов. Хотя некоторые эксперименты показывали улучшение в определенных структурах, оставалось неясным, как механизм оптимизации согласовывается с прогнозами. В новом исследовании ученые создали 2D-электронный газ на поверхности из оксида цинка. Специалисты показали, что материал по своим термоэлектрическим свойствам близок к объемной версии полупроводника, так как оба решения имеют одну электронную зону. Однако, в процессе преобразования газ оказался почти в 3 раза эффективнее.

Источник: rsute.ru

Ошибка в тексте? Выделите ее мышкой! И нажмите: Ctrl + Enter
Обсудить новость и добавить комментарий

Актуально сейчас

19 : 08
Метеорит в Хакасии 6 12 2016, видео: взрыв небесного тела над Хакасией шокировал местных жителей
19 : 05
Ревизорро 5 сезон 18 выпуск 06.12.2016 смотреть онлайн
19 : 03
«Тайны следствия — 16»: новый сезон — новое звание
19 : 02
«Прямой эфир» с Борисом Корчевниковым 05.12.16: жена олигарха пришла на шоу с синяком под глазом, смотреть онлайн
19 : 01
Курс валют ЦБ РФ на завтра 7 декабря 2016: курс евро и доллара к рублю, прогнозы аналитиков
18 : 52
«Кухня. Последняя битва» 2017: полнометражка полностью готова, смотрите трейлер онлайн
18 : 49
Тайны следствия 16: смотреть онлайн 1,2,3 и 4 серию 16 сезон от 6 декабря на «Россия 1»
18 : 30
Спартак – Рубин обзор матча 06.12.2016, видео обзор, 17 тур РФПЛ, счет матча
18 : 19
«БАВАРИЯ» — «АТЛЕТИКО»: ПРОГНОЗ НА МАТЧ 6 ДЕКАБРЯ 2016, ОНЛАЙН ТРАНСЛЯЦИЯ, ГДЕ СМОТРЕТЬ, СТАВКИ (ВИДЕО)
18 : 15
Время покажет. Платная бесплатная медицина 06.12.2016 Первый канал