研究人员提出了新的热理论,以寻求有效的热电

热电材料在能源应用方面尤其具有欧洲杯足球竞彩巨大的潜力,因为它们利用工业过程、卡车和汽车发动机或太阳产生的余热发电。例如,将这些材料的导热系数降低三倍,将彻底改变目前的余热回收,以及所有的制冷和空气冷却技术欧洲杯足球竞彩。

热是原子振动产生的能量。脊线代表CsPbBr3的量子振动能级,CsPbBr3是一种很有前途的热电材料。热传导源于振动激发的扩散(模糊球体,跟随能级)和量子隧穿(不同能级之间的跳跃,由蓝色波表示)。(©米歇尔·西蒙切利)

所有绝缘材料的独特理论欧洲杯足球竞彩

发表于《晶体和玻璃中热传输的统一理论》一文自然物理学,Michele Simoncelli,哈佛大学博士生EPFL的材料理论与模拟(THEOS)欧洲杯足球竞彩实验室——与EPFL工程学院教授和Nicola Marzari教授以及罗马大学教授萨皮扬斯一起提出了一个创新理论,最终损坏了热传导的中心原子起源。到目前为止,必须根据所检查的系统使用各种配方(例如,有序材料,如硅芯片,或无序材料,如玻璃),并且没有涵盖所有可能情况的统一图片。欧洲杯足球竞彩

目前,通过直接从耗散系统的量子力学中提取一个包含热的等基脚扩散、跳跃和隧穿的输运方程,这已经成为可能。

余热回收

这一基本的理解将允许研究人员和工程师准确地预测任何绝缘材料的导热性(在金属中,热量是通过电子传递的,这是很容易理解的)——这对热电学(即能将热转化为电的材料)非常重要,欧洲杯足球竞彩因为它们兼有晶体和玻璃的性质,而且对于废热回收或无温室气体的制冷非常必要(如果制冷听起来很无聊,那么值得记住的是,阿尔伯特·爱因斯坦花费了许多年试图发明一种新型冰箱)。

然而,为了构建这种下一代技术,研究人员首先必须了解材料如何以及在多大程度上传导热量。欧洲杯足球竞彩

到目前为止,有两种不同的公式用于计算热特性:一种描述了完美的晶体材料——即具有高度有序原子结构的材料——另一种描述了像玻璃这样的完全非晶态材料,其原子没有遵循有序模式。欧洲杯足球竞彩

Michele Simoncelli, EPFL材料理论与模拟实验室博士生欧洲杯足球竞彩

这些方程碰巧在那些特殊情况下运行良好。“但在这两个极端之间存在着大量有趣的案例,这两个方程都不起作用——这正是我们的贡献产生深远影响的地方。”

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