Международная группа ученых создала неорганический материал с самой низкой теплопроводностью, о которой когда-либо сообщалось для кристаллических веществ. Рекордные характеристики были достигнуты благодаря сочетанию двух различных атомных структур. Открытие актуально для разработки новых способов преобразования тепла в энергию и более эффективного использования топлива. Статья опубликована в журнале Science.
Теплопроводность кристаллических веществ не может быть произвольно низкой из-за особенностей их строения на субатомном уровне. Коллективу ученых из Великобритании и Франции под руководством сотрудников Ливерпульского университета удалось преодолеть этот барьер. Исследователи спроектировали и синтезировали материал с самой низкой теплопроводностью, достигнутой за счет сочетания двух различных способов расположения атомов. Полученный материал с комбинацией двух атомных строений (BiOCl и Bi2O2Se) удерживает тепло гораздо лучше, чем любой из исходных. Если принять теплопроводность стали за единицу, то у титанового стержня этот показатель составит 0,1; у воды — 0,01; у нового материала — 0,001; а у воздуха — 0,0005.
«Материал, который мы создали, имеет самую низкую теплопроводность среди всех неорганических твердых тел и почти так же плохо проводит тепло, как воздух, — говорит руководитель исследования Мэтт Россейнски. — Открытие имеет большое значение как для фундаментальной науки, так и для практического применения в термоэлектрических устройствах, а также в качестве термобарьерных покрытий для турбин».
Открытие может пригодиться во многих областях промышленности, ведь примерно 70% производимой в мире энергии расходуется в виде тепла. Материалы с низкой теплопроводностью необходимы, чтобы сократить эти потери. Помимо переноса тепла, методику, предложенную учеными, можно применить к другим важным физическим свойствам, таким как магнетизм и сверхпроводимость.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
