Российские учёные создали новый термоэлектрик
Безотходное производство ценится везде, в том числе и в сфере производства и преобразования энергии. С этой целью создаются так называемые термоэлектрики – соединения, которые способны превращать тепло в электричество.
Такие вещества используются там, где имеется существенное выделение побочной тепловой энергии, которая, не будучи
Такие излишки теплоты выделяются в самых разных местах и ситуациях; к примеру, выхлопные трубы автомобилей могут нагреваться до 700 градусов Цельсия. Однако существующие сегодня термоэлектрики не способны работать при столь высоких температурах: там они разрушаются и выделяют в атмосферу тяжёлые металлы. И долгое время перед наукой стояла задача – создать термоэлектрик, способный существовать при экстремальных температурных показателях.
Эту задачу удалось решить специалистам из российского Дальневосточного федерального университета. Для этого они создали двухфазную керамическую систему, состоящую из двух оксидов металлов: титаната стронция и оксида титана (IV). Эти два вещества имеют очень высокую химическую и термическую стойкость (так, они не разрушаются при температуре свыше 1000 градусов); однако по отдельности они не могут проявлять термоэлектрические свойства. Для того, чтобы соединение смогло проводить электричество, нужно, чтобы противоположные поверхности системы находились в разных температурах.
Для производства сложного материала два упомянутых оксида смешивались и превращались в нанозёрна. Такая форма является наиболее удобной для функционирования материала. Вещество производилось с помощью реакционного искрового плазменного спекания обоих оксидов.
Основное применение полученного вещества – это, конечно же, вторичная переработка дармового тепла. Но его можно применять и в других целях – например, создавать высокотехнологичные системы, которые позволяют увеличивать срок службы и характеристики изделий, предназначенных для эксплуатации в условиях сверхвысоких температур.
Статья о работе была опубликована в журнале Materials.