Kutatóknak sikerült a hőt közvetlenül elektromos árammá alakítani mágneses részecskék segítségével

Az Ohio Állami Egyetemen, az Észak-Karolinai Állami Egyetemen és a Kínai Tudományos Akadémián dolgozó tudósok nemzetközi csoportja megtal...

Az Ohio Állami Egyetemen, az Észak-Karolinai Állami Egyetemen és a Kínai Tudományos Akadémián dolgozó tudósok nemzetközi csoportja megtalálta a módját, hogyan lehet a hőt csapdába ejteni és mágneses részecskékkel elektromossággá alakítani.

A Science Advances folyóiratban megjelent kutatás eredményeként hatékonyabb módszerek hozhatók létre elektromos áram termelésére az autók kipufogógázaiból, az ipari folyamatokból, vagy akár az űrmissziókból. (1)

A paramágnesek képesek csapdába ejteni a hőt és villamos energiává alakítani

A kutatók a paramagnonokra összpontosították munkájukat, amelyek apró részecskék, melyek mágneses fluxust hordoznak, de maguk nem mágnesek. A mágnesek hevítéskor elveszítik mágneses erőiket és paramágnesessé válnak. Ebben a szakaszban nem használhatók energia gyűjtésére.

A tudósok azonban ezt a feje tetejére állították, és úgy találták, hogy ha egy paramágnest felmelegítenek, akkor képes csapdába ejteni a hőt és elektromos árammá alakítani.

"A hagyományos bölcsesség egykor az volt, hogy ha van egy paramágnesünk és felmelegítjük azt, akkor semmi sem történik," - mondta Joseph Heremans, a tanulmány társszerzője, az Ohioi Egyetem mechanikai és repülőgépmérnöki professzora.

"Mi viszont azt találtuk, hogy ez nem igaz. Találtunk viszont egy új módszert a hőelektromos félvezetők tervezésére, amelyek a hőt villamos energiává alakító anyagok. A hagyományos termoelektromos készülékek, amelyek az elmúlt 20 évben voltak, túl hatástalanok és túl kevés energiát adnak nekünk, ezért nem használják őket széles körben. Ez a felfedezés azonban megváltoztatja ezt a felfogást."

Több energia nyerhető ki a hőből

A kutatók eredményeinek azonban vannak korlátai. Felfedezték, hogy a paramagnonok elektronokat képesek kibocsátani, de csupán a másodperc milliomodrészéig. A kutatók mégis azt állítják, hogy ez elegendő ahhoz, hogy a paramágneses energiát összegyűjtsék.

"Ennek a felfedezésnek köszönhetően több elektromos áramot termelhetünk a hőenergiából, mint manapság," - mondta Heremans. "Ez olyasmi, amiről eddig senki sem gondolta, hogy lehetséges." (2)

(1) - https://advances.sciencemag.org/content/5/9/eaat9461
(2) - https://news.osu.edu/a-new-way-to-turn-heat-into-energy/