无机材料导热系数较低亚博网站下载可以促进可持续的社会

的利物浦大学领导一个协作的研究团队达到一种新的无机材料的发现,展品最低的热导率。

这一突破性的开门发展新型热电材料将可持续社会的关键。亚博网站下载这项研究已经发表在《华尔街日报》亚博老虎机网登录。

研究展示了预付款在控制热流在原子尺度,通过材料设计实现的。亚博网站下载这项研究还提供了新的基本见解能源的管理。这项新研究将加快新材料的开发将废热转换为电力和燃料的高效利用。亚博网站下载

由教授马特Rosseinsky从大学化学和材料创新工厂和Jon Alaria从物理系博士和斯蒂芬森可再生能源研究所研究人员设计和生产新材料混合两种不同的原子安排确定减缓热量亚博网站下载转移的速度通过一个坚实的结构。

研究小组发现机制,导致降低了热传输的两个安排通过热导率的测量和建模的两种不同的结构,在每一个包含所需的安排之一。

研究人员发现很难把这两种机制在一个单一的材料,因为它需要精确控制的原子是如何排列的。研究人员预计平均的两个组件的物理性质。团队选择了良好的化学这些不同的原子安排之间的接口,因此实验材料,结合了。

新开发的材料有两个组合安排有一个大大降低热导率相比,要么只有一个父材料的安排。亚博网站下载这出乎意料的结果揭示了协同效应的化学原子位置的控制结构。这是原因的财产整体结构要优于单独的部分。

如果假设钢的导热系数为1,钛棒的是0.1,水和建筑的砖是00.1,和新材料的导热系数是0.001和0.0005空气。

我们已经发现的材料有任何无机固体的导热系数最低,几乎是热的不良导体空气本身。这一发现的影响是显著的,对基本的科学理解和实际应用在收割热电装置余热和更高效的燃气涡轮机的热障涂层。

马特•Rosseinsky教授,化学系和材料创新工厂,利物浦大学亚博网站下载

”本研究的令人兴奋的发现是它可以提高材料的性质使用互补的物理概念和适当的原子论的接口。除了热传输,这种策略可以应用到其他重要的基本物理性质如磁性和超导,导致较低的能量计算和更高效的电力传输,”Jon Alaria博士指出。

全球大约70%的所有的能量产生热量被浪费。低导热材料是必要的减少和利用这种浪费。亚博网站下载新的和更高效的热电材料的出现使热能转化为电能的转换和被认为是清洁能源的主要来源。亚博网站下载

本研究在经济上支持的工程和物理科学研究委员会(EPSRC格兰特EP / N004884),利华休姆信托赞助,英国皇家学会。亚博老虎机网登录

期刊引用:

吉布森,问:D。等。(2021)低导热系数以模块化的无机材料结合各向异性和不匹配。亚博老虎机网登录。doi.org/10.1126/亚博老虎机网登录science.abh1619。

来源:https://www.liverpool.ac.uk/