Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Наука

Создан неорганический материал с самой низкой теплопроводностью

National Geographic Россия
20 июля 2021
0001.webp
Визуальное представление двух различных атомных схем, которые в сочетании наиболее эффективно замедляют движение тепла через материал
Фото: University of Liverpool
При комнатной температуре материал замедляет передачу тепла почти так же, как и воздух.

Сегодня в мире около 70% всей энергии, которую мы производим, теряется в виде тепла — часто на самих электростанциях. Это серьезная проблема, которую можно хотя бы частично решить за счет улучшения термоэлектрических материалов.

Исследователи под руководством Ливерпульского университета в Великобритании сделали важный шаг к этой цели, открыв новый неорганический материал с самой низкой теплопроводностью из всех известных. Фактически, при комнатной температуре материал замедляет передачу тепла почти так же, как и воздух.

Новый материал называется Bi4O4SeCl2, и его создание является «прорывом в управлении тепловым потоком в атомном масштабе», говорится в пресс-релизе команды.

«Обнаруженный нами материал имеет самую низкую теплопроводность среди всех неорганических твердых тел и почти так же плохо проводит тепло, как и сам воздух. Это открытие имеет большое значение как для фундаментального научного понимания, так и для практического применения в термоэлектрических устройствах, улавливающих отходящее тепло, и в качестве термозащитных покрытий для более эффективных газовых турбин», – Мэтт Россейнски, ведущий автор исследования.

Если принять теплопроводность стали за единицу, то теплопроводность воды и строительного кирпича будет равна 0,01, воздуха — около 0,0005, а нового материала — 0,001.

Такие показатели означают, что в будущем могут быть созданы материалы, которые не только невероятно устойчивы к нагреву, но также являются сверхпроводниками электричества. Эти свойства будут чрезвычайно полезны для энергосистем.

Новый материал представляет собой соединение висмута, кислорода, селена и хлора. Для его создания команда экспериментировала с расположением атомов в молекулярной решетке, пока не нашла оптимальное сочетание с низкой теплопроводностью.

Исследователи рассматривали только теплопроводность нового материала и не изучало другие эффекты, такие как электропроводность или магнетизм. Поэтому пока не ясно, можно ли использовать этот материал в реальных приложениях, таких как вычисления или в электросети.

рекомендации
Планета Земля

Три космостанции отходов и другие причины выбрать товары с экомаркировкой

Горы

Восхождение на Килиманджаро: самое интересное приключение в Африке

Фотоаппарат generic icon

Как прошел наш фототур в Дагестан