Співробітниками Центру енергоефективності НИТУ «МІСіС» з Росії був розроблений просто і економічний спосіб виготовлення матеріалу, який використовується для виробництва високоефективних термоелектричних генераторів для космічних апаратів. Він дозволяє безпосередньо перетворювати теплову енергію в електричну.

Така технологія використовується не тільки в космосі. Холодильні та енергетичні установки давно застосовують такий принцип, однак поки вони далекі від досконалості, у тому числі за рахунок дорожнечі.

Сам ефект перетворення теплової енергії в електричну виявив ще в 1821 році німецький фізик Томас Зеєбек.

Отримані в НИТУ «Місіс» термоелектричні матеріали поєднують у собі два виду атомів: жорстко закріплені у вузлах кристалічної решітки, що забезпечує високу електропровідність, і вільно коливні, що різко знижує теплопровідність, тому що слабко пов’язані з кристалічним каркасом атоми ефективно розсіюють тепло. Такого поєднання вдалося досягти за рахунок створення інтерметалідів, кристалічна структура яких містить порожнечі. Заповнюючи їх «гостьовими» атомами без порушення кристалічної решітки, вчені і отримують необхідне поєднання властивостей.

Нам вдалося вирішити проблему за рахунок використання індія в якості заповнювача і підбору вихідного співвідношення металів, що дозволило синтезувати потрібний термоелектричний складу у відкритому реакторі. Завдяки такому підходу ми змогли провести синтез у відкритому реакторі всього за дві хвилини з подальшим відпалом отриманого зразка протягом п’яти годин. Поєднання використовуваного матеріалу і особливостей синтезу прискорило процес створення в кілька десятків разів, що також позначається і на вартості отримання таких матеріалів. При цьому досягнуті значення термоелектричної ефективності ZT = 1,5 стали рекордними для скуттерудитов з одним видом «гостьових» атомів

Член наукової групи, співробітник Центру енергоефективності НИТУ «МІСіС» Андрій Воронін

На жаль, про комерціалізацію розробки поки нічого не повідомляється

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту і натисніть Ctrl + Enter .