Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà khoa học đã tìm ra cách thu nhiệt và biến nó thành điện. Khám phá này có thể tạo ra năng lượng hiệu quả hơn từ nhiệt trong những thứ như khí thải xe hơi, tàu thăm dò không gian liên hành tinh và các quy trình công nghiệp.
Một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã tìm ra cách thu nhiệt và biến nó thành điện.
Phát hiện này được công bố vào tuần trước trên tạp chí Science Advances có thể tạo ra năng lượng hiệu quả hơn từ nhiệt từ những thứ như khí thải xe hơi, tàu thăm dò không gian liên hành tinh và các quy trình công nghiệp. Với phát hiện này chúng ta có thể tạo ra nhiều năng lượng điện hơn từ nhiệt ngày nay. Đó là điều mà cho đến bây giờ không ai nghĩ là có thể.
Phát hiện này dựa trên các hạt nhỏ gọi là paramagnons – các bit không hoàn toàn là nam châm nhưng mang một lượng từ thông. Điều này rất quan trọng bởi vì nam châm khi bị nung nóng sẽ mất đi lực từ và trở thành thứ gọi là thuận từ. Một dòng từ tính – thứ mà các nhà khoa học gọi là “spin” tạo ra một loại năng lượng gọi là nhiệt điện kéo bằng điện từ (một thứ mà cho đến khi phát hiện này không thể được sử dụng để thu thập năng lượng ở nhiệt độ phòng).
Với tư duy và lý thuyết thông thường, nếu bạn có một paramagnet và bạn làm nó nóng lên, không có gì xảy ra. Và các nhà khoa học thấy rằng điều đó không đúng. Những gì họ tìm thấy là một cách mới để thiết kế chất bán dẫn nhiệt điện – vật liệu chuyển đổi nhiệt thành điện. Nhiệt điện thông thường mà chúng ta đã có trong hơn 20 năm qua hoặc quá kém hiệu quả hoặc cung cấp cho chúng ta quá ít năng lượng, vì vậy chúng không thực sự được sử dụng rộng rãi. Điều này thay đổi sự hiểu biết đó.
Nam châm là một phần quan trọng trong việc thu thập năng lượng từ nhiệt: Khi một mặt của nam châm được nung nóng, mặt còn lại (mặt lạnh) có nhiều từ tính hơn sẽ tạo ra spin và đẩy các electron trong nam châm sau đó tạo ra điện.
Tuy nhiên, nghịch lý là khi nam châm nóng lên, chúng mất hầu hết các tính chất từ tính và biến chúng thành paramagnet – “nam châm gần như không hoàn toàn”. Điều đó có nghĩa là, cho đến khi phát hiện này, không ai nghĩ đến việc sử dụng paramagnets để thu hoạch nhiệt vì các nhà khoa học nghĩ rằng paramagnets không có khả năng thu thập năng lượng.
Tuy nhiên, điều mà nhóm nghiên cứu tìm thấy là các paramagnons chỉ đẩy các electron trong một phần triệu của một phần triệu giây – đủ lâu để tạo ra các máy thu năng lượng khả thi.
Nhóm nghiên cứu gồm các nhà khoa học quốc tế đến từ bang Ohio, Đại học bang North Carolina và Viện hàn lâm khoa học Trung Quốc (tất cả đều là tác giả bình đẳng trên bài báo này) – bắt đầu thử nghiệm paramagnons để xem liệu họ có thể (trong những trường hợp phù hợp) tạo ra các spin cần thiết hay không.
Và kết quả thật bất ngờ, những gì họ tìm thấy trên thực tế đó là các paramagnons tạo ra loại spin đẩy các electron có thể giúp thu thập năng lượng.
Sinh viên tốt nghiệp bang Ohio Yuanhua Zheng cũng là một tác giả của tác phẩm này. Nghiên cứu được thực hiện với sự hợp tác của các nhà nghiên cứu bổ sung tại Phòng thí nghiệm quốc gia Oak Ridge của Bộ Năng lượng Hoa Kỳ và được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia, Văn phòng Nghiên cứu Khoa học Không quân và Bộ Năng lượng Hoa Kỳ.
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học bang Ohio . Bản gốc được viết bởi Laura Arenschield. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :