Учени от Националния институт по материалознание на Япония, съвместно с университетите в Токио и Нагоя създадоха уникален материал – термоелектрически постоянен магнит, който показва рекордна ефективност на напречното термоелектрично генериране. Разработеният модул произвежда плътност на мощността от 56,7 миливата на квадратен сантиметър при стайна температура, което е най-високият резултат в света сред напречните термоелектрически системи и е сравним с ефективността на търговските надлъжни модули.
Откритието проправя пътя към нови технологии за събиране и управление на топлинна енергия, които биха могли да се прилагат универсално – навсякъде, където се използват магнити.
Научната статия, в която са описани резултатите е публикувана в списание Energy & Environmental Science.
Повечето настоящи термоелектрически устройства работят на базата на надлъжния ефект на Зеебек, при който електрическият ток тече в същата посока, в която тече топлинният поток. Въпреки че такива устройства могат да бъдат високоефективни, тяхната конструкция обикновено е сложна, тъй като изискват разделяне на топлинните и електрическите вериги.
Алтернативата е напречният термоелектричен ефект, при който токът тече перпендикулярно на топлинния поток. Това дава възможност за опростяване на конструкцията на устройствата, но ефективността на известните напречни материали досега остава изключително ниска.
Японски изследователи са решили този проблем, като са създали многослоен материал с наклонена структура.
Той се състои от редуващи се слоеве от магнит на основата на самарий-кобалт (SmCo₅) и сплав от бисмут, антимон и телур. Тези слоеве са изпечени заедно и изрязани под ъгъл, за да се сведе до минимум електрическото и топлинното съпротивление на интерфейсите между тях.
С този подход се постига стотици пъти по-висока ефективност в сравнение с предишни резултати, получени върху магнитни материали, използващи аномалния ефект на Нернст. Новият модул постигна не само рекордна плътност на мощността, но и показа, че магнитите могат да бъдат основа за високоефективно термоелектрично производство.
В бъдеще учените планират да продължат да разработват материали на базата на термоелектрични магнити и да създадат устройства за охлаждане и генериране на енергия с още по-висока ефективност. Това ново направление може да се превърне в основа на енергийно ефективни технологии, които съчетават познати материали с неочаквани възможности.
Всичко важно от света на технологиите, директно в пощата ти.
С абонирането приемате нашите Условия и Политика за поверителност. Може да се отпишете с един клик по всяко време.
Коментирайте статията в нашите Форуми. За да научите първи най-важното, харесайте страницата ни във Facebook, и ни последвайте в Google Новини, TikTok, Telegram и Viber или изтеглете приложението на Kaldata.com за Android, iPhone, Huawei, Google Chrome, Microsoft Edge и Opera!
