Инженеры разрабатывают нетоксичный материал, который вырабатывает электричество через тепло и холод

Команда, возглавляемая профессором науки и техники Университета штата Юта Ашутош Тивари, обнаружила, что сочетание химических элементов кальция, кобальта и тербия может создать эффективный, недорогой и экологически чистый материал, который может вырабатывать электричество посредством термоэлектрического процесса, включающего Тепло и холодный воздух.

Их результаты были опубликованы в новом документе 20 марта в последнем выпуске научных докладов . Первым автором статьи является докторант университета штата Юта по материаловедению и инженерии Шрайкант Саини .

Термоэлектрический эффект – это процесс, при котором разность температур в материале создает электрическое напряжение. Когда один конец материала нагревается, а другой конец холодный, носители заряда от горячего конца перемещаются через материал к холодному концу, создавая электрическое напряжение . Материалу требуется меньше, чем разность температур на одну градус для создания обнаруживаемого напряжения.

В течение многих лет исследователи искали правильный материал, который делает процесс более эффективным и производит больше электричества, но не токсичен. Есть и другие материалы , которые могут генерировать мощность таким образом, например, теллурида кадмия или ртути на основе материалов , но те , являются токсичными для человека. Уникальное преимущество этого нового материала от команды Tiwari заключается в том, что она недорогая в производстве и, что особенно важно, экологически чистая и экологически чистая, в то же время эффективная в производстве электроэнергии, говорит Тивари. Таким образом, это может быть безопасно для использования с людьми.

«Там нет токсичных химических веществ, – говорит он. «Это очень эффективно и может использоваться для множества повседневных приложений».

Приложения для этого нового материала бесконечны, говорит Тивари. Он может быть встроен в украшения, которые используют тепло тела для питания имплантируемых медицинских устройств, таких как мониторы уровня глюкозы в крови или сердечные мониторы. Он может использоваться для зарядки мобильных устройств через кухонные плиты или в автомобилях, где он потребляет тепло от двигателя. Самолеты могли генерировать дополнительную мощность за счет использования тепла из кабины по сравнению с холодным воздухом снаружи. Электростанции также могут использовать материал для производства большего количества электроэнергии за счет сбегающего тепла, которое генерирует установка.

“В электростанциях , около 60 процентов энергии теряется,” постдокторский исследователь, Saini, говорит. «При этом вы могли бы повторно использовать некоторые из этих 60 процентов».

Наконец, Тивари говорит, что он может быть использован в развивающихся странах, где электричества недостаточно , и единственным источником энергии является огонь в печах.

Отдел коммерциализации технологий и венков Университета штата Юта подал патент на этот материал в США, и команда изначально разработает его для использования в автомобилях и биосенсорах, говорит Тивари.