Екологічна альтернатива. Корейські вчені створили матеріал, що перетворює тепло на електроенергію

Про це пише видання Interesting Engineering.

Новий матеріал створили за допомогою масштабованого методу. Він базується на селеніді срібла(Ag₂Se) і виготовляється у значно м’якших умовах температури та тиску. Дослідники зазначають, що такі термоелектричні матеріали можуть не лише перетворювати тепло на електрику, а й працювати у зворотному напрямку.

Читайте также: Друге життя пластику. У США розробили новий метод перетворення поліетилену на паливо

Подібні матеріали привертають увагу як перспективні енергетичні технології. Їх можна використовувати для охолодження електроніки або утилізації відпрацьованого тепла. Селенід срібла складається з відносно поширених елементів і є простішою та більш екологічною альтернативою іншим рішенням.

Команда синтезувала наночастинки Ag₂Se у розчині та додала надлишок селену, отримавши склад із підвищеним його вмістом. Після простого термічного оброблення сформували щільний масивний матеріал.

Технологію планують застосовувати у невеликих системах генерації електроенергії, які використовують тепло в промислових процесах, дата-центрах і сонячних теплових установках. У перспективі вона може живити переносні пристрої з інтернетом і медичні сенсори. Головне досягнення — отримання високоефективного матеріалу без процесів високого тиску і температур.

Читайте также: Приблизно втричі більше. У бутильованій воді знайшли більше мікропластику, ніж у водопровідній — дослідження

Під час відпалу селен переходить у рідку фазу та заповнює проміжки між зернами Ag₂Se. Це покращує їх з’єднання, зменшує пористість, підвищує електропровідність і знижує теплопровідність решітки.

У дослідженні зазначено, що матеріал Ag₂Se₁.₂ показав високий коефіцієнт потужності та знижену теплопровідність. Максимальне значення ефективності становило 0,927 при температурі 393 K. Завдяки здатності набувати різної форми з нього можна виготовляти циліндричні термоелектричні генератори зі стабільною напругою при різних перепадах температур.

Матеріал також продемонстрував більш ніж дворазове зростання міцності на стиск і модуль Юнга, що робить його придатним для складних або вигнутих пристроїв. Дослідники пояснили, що термоелектричні матеріали працюють завдяки двом ефектам: Пельтьє, коли струм викликає нагрівання або охолодження, і Зеєбека, коли різниця температур створює електроенергію.

Читайте также: Через дотик. Роботизований екзоскелет допомагає музикантам краще синхронізуватися під час гри