| 0 |
|
Термоэлектрические материалы, способные утилизировать энергию, выделяющуюся в виде тепла, могут в будущем обеспечить приток возобновляемых и экологичных ресурсов электричества. Однако пока еще они не обеспечивают требуемого для этого уровня эффективности.
Исследователь из Университета штата Мичиган Пьер Пуду (Pierre Ferdinand P. Poudeu) существенно продвинулся в этом направлении. Оптимизировав структуру полупроводникового материала на уровне индивидуальных атомов, ученый добился роста способности преобразовывать тепло в электроэнергию на 200%, а электропроводности — на 43%.
Материал, использованный в эксперименте, представляет собой сплав титана, циркония, никеля и олова. Будучи посредственным термоэлектриком, по словам Пуду, он удобен для проверки концепции и разработки методики. Для реального прорыва в преобразовании тепловой энергии требуется применить полученные нанотехнологии к материалам, лидирующим в своем классе.
Стратегия, реализованная Пуду, отличалась от подходов к проблеме большинства других исследователей. Вместо легирования материалов посторонними примесями, он вводил дополнительные атомы уже присутствующего там никеля. В структуре материала они заполняли часть атомных вакансий формируя то, что Пуду описывает как «квантовые точки» — наноструктуры, управляемые квантовыми законами. Квантовые точки действуют как ловушки, с одной стороны, не позволяя электронам с низкой энергией ухудшать эффективность преобразования, с другой — создавая путь для прохождения высокоэнергетичных электронов в форме электрического тока.
Соответствующая статья, под названием «Large Enhancements of Thermopower and Carrier Mobility in Quantum Dot Engineered Bulk Semiconductors» опубликована онлайн в издании Journal of the American Chemical Society.
Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI
| 0 |
|
