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