利物浦大学领导的研究揭示了一种新的无机材料,迄今为止的导热率最低。这项研究更接近发现新的热电材料对可持续社会重要的热电材料。
根据《杂志科学》杂志,这一发现是通过材料设计实现的原子量表调节热流量的量子飞跃。结果,它为能源管理提供了全面的看法。此外,它将加快新材料的扩展,以进行热转换为电源。
The research team, led by Professor Matt Rosseinsky at the University’s Department of Chemistry and Materials Innovation Factory and Dr Jon Alaria at the University’s Department of Physics and Stephenson Institute for Renewable Energy, created the new material so that two shared arrangements of atoms slow down the speed of heat through the structure of a solid.
研究人员通过测量两个各种结构的导电率来确定这两种布置中每种排列中每种排列的热量减少的机制,其中一个包含所需的排列。
由于必须密切监测原子的排列,因此很难将这些机制组合成单个材料。在研究期间,预计将获得两个组件的中等物理性质。在这些不同的原子排列中的每一个之间,团队在下面的图像中融合了以黄色和蓝色平板为代表的材料。
这种新材料的导热率比单个布置的两个母体材料都低。该结果表明,整个结构的性质优于两个不同的部分。
如果我们假设钢的热导率为1,则钛棒为0.1,水,建筑砖为0.01,新材料为0.001,空气为0.0005。
全球生产的所有能源中,将近70%被浪费为热量。因此,低热导率材料在减少废物中起关键作用,被认为是清洁能源的来源。
马特·罗斯辛斯基(Matt Rosseinsky)教授说:“我们发现的材料具有任何无机固体的导热率最低,并且几乎像空气本身一样差。这一发现的含义是重要的,既是基本的科学理解,又是在收获废热的热电设备中的实际应用,并作为更有效的燃气轮机的热屏障涂料。”
乔恩·阿拉里亚(Jon Alaria)博士说:“这项研究的令人兴奋的发现是,可以使用互补物理学概念和适当的原子接口来增强材料的特性。除热运输外,该策略还可以应用于其他重要的基本物理特性,例如磁性和超导性,从而导致能量计算降低和更有效的电力运输。”