Рубрика «Поговорим о науке» выходит субботним утром – разомнём мозг. И разминка эта будет связана с обсуждением открытия, которое было сделано группой учёных из университета Северной Каролины (США), Национальной лаборатории энергетики ORNL США, университета штата Огайо и Академии наук Китая. Само это сочетание мест работы учёных говорит о том, что на волне американо-китайского противостояния научное сотрудничество между этими странами продолжается, причём весьма активно – даже с задействованием государственных структур.
В лаборатории
О каком открытии идёт речь?
Учёные сообщают, что им удалось выявить преобразование тепловой энергии в электрическую на уровне микрочастиц в парамагнитных материалах. Парамагнетиками в физике называются сильномагнитные вещества, намагничивающиеся во внешнем поле в направлении этого поля.
Из публикации в Science Advances:
Локальные тепловые возмущения спинов в твёрдом теле могут преобразовывать тепло в энергию даже в парамагнитном материале – там, где спины, как всегда думали, не коррелируют достаточно долго, чтобы привести к такому эффекту.
Исследователи из США и Китая назвали эффект «термоЭДС парамагнонного сопротивления», где к возникновению электрического напряжения приводит разница температур вследствие поведения микрочастиц.
Как это открытие предлагают использовать сами учёные?
По их словам, такой вариант возникновения термоЭДС (электродвижущей силы) позволит использовать выхлопные газы автомобилей для генерации электричества. Также речь идёт о создании особой «умной» одежды и военной формы, где электропитание элементов может осуществляться с помощью тепла, создаваемого человеческим телом. Такие технологии (в плане создания «умной» формы) пытаются реализовать уже сейчас, однако с новым открытием работы по созданию «термоэлектрической» формы могут пойти существенно быстрее.
Само открытие было сделано на таком веществе как теллурид марганца (MnTe), где генерация электроэнергии вследствие колебания температур оказалась во много раз сильнее, чем в случае, когда такую генерацию осуществляют электронные заряды.
Профессор аэрокосмического машиностроения университета Огайо Джозеф Хереманс:
До этой работы считалось, что сопротивление магнонов может существовать только в магнитоупорядоченных материалах, а не в парамагнетиках.
На открытие учёных, как часто бывает, уже обратили своё внимание военные. В первую очередь речь идёт об интересе в плане создания «термоэлектрической формы», когда тепло тела человека будет позволять создавать достаточное электрическое напряжение.