Nhóm nhà khoa học tạo ra các tinh thể tạo ra điện từ nhiệt

Nhóm nhà khoa học tạo ra các tinh thể tạo ra điện từ nhiệt

    Nhóm nhà khoa học tạo ra các tinh thể tạo ra điện từ nhiệt

    Crystals generate electricity from heat

    Ảnh: Wiley


    Để chuyển nhiệt thành điện, các vật liệu dễ tiếp cận từ các nguyên liệu thô vô hại đã mở ra triển vọng mới trong việc phát triển cái gọi là "vật liệu nhiệt điện" an toàn và rẻ tiền. Theo một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Angewandte Chemie, một khoáng chất đồng tổng hợp có được cấu trúc phức tạp và cấu trúc vi mô thông qua những thay đổi đơn giản trong thành phần của nó, do đó đặt nền tảng cho các đặc tính mong muốn.

    Nhà khoa học vật liệu Emmanuel Guilmeau, nhà nghiên cứu CNRS tại phòng thí nghiệm CRISMAT, Caen, Pháp, là tác giả của nghiên cứu, giải thích: . Ông nói: “Các loại bột này chỉ đơn giản là hợp kim cơ học bằng phương pháp nghiền bi để tạo thành giai đoạn kết tinh trước, sau đó được cô đặc ở 600 độ C. Quá trình này có thể dễ dàng mở rộng quy mô”.

    Vật liệu nhiệt điện biến nhiệt thành điện năng. Điều này đặc biệt hữu ích trong các quy trình công nghiệp, nơi nhiệt thải được tái sử dụng làm năng lượng điện có giá trị. Phương pháp đối thoại là làm mát các bộ phận điện tử, ví dụ, trong điện thoại thông minh hoặc ô tô. Vật liệu được sử dụng trong loại ứng dụng này không chỉ phải hiệu quả mà còn phải rẻ tiền và trên hết là an toàn cho sức khỏe.

    Tuy nhiên, các thiết bị nhiệt điện được sử dụng cho đến nay sử dụng các nguyên tố đắt tiền và độc hại như chì và tellurium, mang lại hiệu quả chuyển đổi tốt nhất. Để tìm ra các giải pháp thay thế an toàn hơn, Emmanuel Guilmeau và nhóm của ông đã chuyển sang các dẫn xuất của khoáng chất sulfua đồng tự nhiên. Các dẫn xuất khoáng này chủ yếu bao gồm các nguyên tố phong phú và không độc hại, và một số chúng có đặc tính nhiệt điện.

    Giờ đây, nhóm nghiên cứu đã thành công trong việc sản xuất một loạt vật liệu nhiệt điện thể hiện hai cấu trúc tinh thể trong cùng một vật liệu. Emmanuel Guilmeau mô tả khám phá của họ cho biết: “Chúng tôi rất ngạc nhiên về kết quả.

    Nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng việc thay thế một phần nhỏ mangan bằng đồng tạo ra các cấu trúc vi mô phức tạp với các miền nano liên kết với nhau, các khuyết tật và các giao diện mạch lạc, điều này ảnh hưởng đến đặc tính vận chuyển của vật liệu đối với các điện tử và nhiệt.

    Emmanuel Guilmeau nói rằng vật liệu mới được sản xuất ổn định đến 400 độ C, một phạm vi tốt trong phạm vi nhiệt độ nhiệt thải của hầu hết các ngành công nghiệp. Ông tin rằng, dựa trên khám phá này, các vật liệu nhiệt điện mới rẻ hơn và không độc hại có thể được thiết kế để thay thế các vật liệu có vấn đề hơn.

    Zalo
    Hotline