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2022-11-11 09:05 |
科學家制造出能從熱能中產(chǎn)生電能的晶體
科學家們制造出一種具有熱電特性的合成硫化物礦物。在有效地將熱能轉化為電能的努力中，從無害的原材料中容易獲得的材料為開發(fā)安全和廉價的所謂熱電材料開辟了新的前景。根據(jù)最近發(fā)表在《Angewandte Chemie》雜志上的一項研究，一種合成銅礦物通過簡單地改變其成分獲得了復雜的結構和微觀結構，從而為所需的特性奠定了基礎。 Lq (ZcEKo
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這種新型合成材料由銅、錳、鍺和硫組成，它的生產(chǎn)過程相當簡單，法國卡昂CRISMAT實驗室的CNRS研究員、材料科學家Emmanuel Guilmeau解釋說，他是該研究的通訊作者。"這些粉末通過球磨進行簡單的機械合金化，形成一個預結晶相，然后在600攝氏度下進行致密化。他說："這個過程可以很容易地擴大生產(chǎn)規(guī)模。" 5,pSg
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熱電材料可將熱量轉化為電能。這在工業(yè)過程中特別有用，因為在工業(yè)過程中，廢熱被重新利用為有價值的電力。相反的方法是冷卻電子部件，例如在智能手機或汽車中。這類應用中使用的材料不僅要高效，而且要便宜，更重要的是要對健康安全。 la
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然而，迄今為止使用的熱電設備使用了昂貴和有毒的元素，如鉛和碲，它們提供了最佳的轉換效率。但為了找到更安全的替代品，Emmanuel Guilmeau和他的團隊已經(jīng)轉向天然銅基硫化物礦物的衍生物。這些礦物衍生物主要由無毒和豐富的元素組成，其中一些還具有熱電特性。 UsQ4~e 4-
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現(xiàn)在，該團隊已經(jīng)成功地生產(chǎn)出一系列的熱電材料，在同一材料中顯示出兩種晶體結構。"我們對這個結果感到非常驚訝。通常情況下，稍微改變成分對這一類材料的結構沒有什么影響，"Emmanuel Guilmeau在描述他們的發(fā)現(xiàn)時說。 FP^{=0
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研究小組發(fā)現(xiàn)，用銅取代一小部分錳產(chǎn)生了復雜的微結構，具有相互連接的納米域、缺陷和連貫的界面，這影響了材料的電子和熱的傳輸特性。 >T
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