新化合物用作高效的热电发电机

从余热热电发电机,电力将是一个有用的工具来减少温室气体排放的如果没有一个最棘手的问题:需要让电触点的热端,通常只是太热材料,能产生电流。欧洲杯足球竞彩

随着时间的推移,热量会导致设备故障。

横向热电设备通过产生垂直于导电设备的电流来避免这个问题,只需要接触发电机的冷端。尽管被认为是一项很有前途的技术,但已知的制造这种横向电压的材料实际上效率很低——至少科学家是欧洲杯足球竞彩这样认为的。

俄亥俄州州立大学的研究人员在一项新的研究中表明,单一材料,由元素铼和硅组成的层状晶体,结果是横向热电装置的金标准。

科学家们证明,这种单一化合物具有高效热电发电机的功能,因为它具有一种罕见的特性:同时携带正电荷和负电荷,它们可以独立移动,而不是相互平行移动,这迫使它们曲折地到达触点,从而产生电流。

通过建造一个约两英寸长的晶体热电发电机,研究人员还确定,当晶体在设备中处于特定角度时,它可以产生令人印象深刻的电力。

“我们认为这些材料与传统的热电发电机技术一样欧洲杯足球竞彩有效,但克服了其主要缺点,”该研究的合著者、俄亥俄州立大学化学和生物化学教授乔舒亚·戈德伯格说。

“这是这种设备首次被证明是可行的。这种化合物的效率比以往任何横向装置都要高几个数量级,与市面上可以买到的产品一样好,但承诺更加简单和可靠。”

该研究在线在线公布能源与环境科学欧洲杯线上买球

虽然97%的能源来自热能,但我们将大部分热能排出体外,让它们从烟囱、汽车排气管等地方散去。

“废热真的很重要。一直以来,人们都在寻求提高所有以热量为动力的引擎的效率——热量是指你可以利用它们所做的功,“在俄亥俄州纳米技术纳米技术中,研究了Joseph Meremans,俄亥俄州纳米技术教授。

“很长一段时间以来,我们一直梦想着找到一种没有运动部件的小型引擎,它可以吸收热量并发电。”

现在他们有。

大多数材料欧洲杯足球竞彩只能导电一种电荷,这使得大多数热电装置都是由多种化合物组成的——然而,与这些化合物接触的复杂性阻碍了建造一种易于建造且能承受高温的高效热电发电机的努力。

两年前,这支研究小组在不同的化合物中发现了意外的性质,可以允许电子和孔,分别产生电流的负面和正电荷的来源,以沿着南北高速公路运行对另一方的电荷和东西高速公路。

在那次发现之后,研究人员通过对其他科学家发现的其他晶体的现有研究进行了梳理。

“我们对此感兴趣,因为起初,我们没有意识到它可能存在。当我们发现它可能存在时,我们一直在推动找到这些材料,”欧洲杯足球竞彩Goldberger说。到目前为止,他们已经通过实验确认了15种具有这些性质的材料——在一个国际数据库中发现并编目欧洲杯足球竞彩的超过11万种晶体结构中。

“曾经发现过一些,但没有被剥削功能。我们发现的是我们实际上可以用它做点什么,”俄亥俄州立大学材料科学与工程教授、该研究的合著者沃尔夫冈·温德尔(Wol欧洲杯足球竞彩fga欧洲杯线上买球ng Windl)说。

“我们所要做的就是将电线放到一端并突然向晶体定向晶体,突然我们有一个没有活动部件的发电机。你让你在家里,汽车或火箭中的任何浪费都是温暖的。这将通过自身产生无排放的电量,并且基本无休止地。对我来说,这有点像黑魔法。“

从理论上讲,用该化合物制成的发电机可以用产生任何加热来使用 - 晶体的尺寸可以是可变的,并且在该研究中由其生长的炉子的尺寸决定。

革命者表示,发电机可以从汽车排气中产生足够的电力以推动车辆前进,但他有利于使用这种技术在较小的规模上使用:“在小型应用中,复杂的解决方案不受欢迎,因为它们太昂贵了,”他说。“这就是为什么像这样简单的解决方案可能是最好的。”

这项工作得到了美国能源部空军办公室的支持,美国能源部和国家科学基金会在研究和创新中的发展中。欧洲杯线上买球国家科学基金会平台支持界面材料(PARADIM)的国家科学基金会平台支持晶莹剔透。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球

作者包括米迦勒斯卡德,Bin He(现在在马克斯普朗克研究所)和亚娴望(现在在哈佛大学)的俄亥俄州和Akash Rai和David Cahill的伊利诺伊大学在厄瓜多纳香槟。

来源:https://www.osu.edu/

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