Создан материал, способный преобразовывать 3 вида энергии одновременно - «Новости Электроники»

В мире присутствует многообразие форм энергии, которую, например, могут нести в себе солнечный свет, тепло в комнате или даже движения нашего тела. Большая часть этой энергии обычно тратится впустую, в то время как могла бы использоваться для питания портативной техники или носимых гаджетов. Однако недавно исследователи из Университета Оулу в Финляндии обнаружили, что минерал со структурой кристалла перовскита имеет необходимые свойства для извлечения энергии из нескольких источников одновременно.

Перовскиты относятся к семейству минералов, многие из которых способны преобразовать один или два вида энергии, но делать это одновременно они не могут. Например, есть отдельные представители, которые хорошо превращают солнечную энергию в электрическую и используются в производстве солнечных батарей. А есть и такие, которые эффективно конвертируют энергию колебаний температуры и давления, возникающих при движении, и получили широкое распространение в производстве пиро- и пьезоэлементов.

Между тем, зачастую случаются ситуации, в которых способности преобразовывать один вид энергии недостаточно, поскольку она может быть не всегда доступна. Ранее исследователи уже создавали устройства, которые могут использовать несколько форм энергии, но из-за необходимости введения в их состав различных материалов, увеличивающих размеры конечного изделия, их применение было ограниченным.

Финские ученые создали первоскит, который является исключением и способен конвертировать одновременно несколько видов энергии. Новый материал получил название KBNNO и, как и все первоскиты является сегнетоэлектриком, который заполнен микроскопическими электрическими диполями. Результаты своей работы исследователи опубликовали в журнале Applied Physics Letters.

Проведенные ранее исследования показали, что KBNNO способен преобразовывать свет и давление в электрический импульс, но только при температурах, близких к абсолютному нолю. Руководитель исследования, профессор Ян Бай (Yang Bai) и его коллеги из университета Оулу доказывают, что этот минерал обладает теми же свойствами и при комнатной температуре.

Правда, фото-, термо- и пьезоэлектрические свойства перовскита «три в одном» пока уступают аналогичным свойствам минералов, которые выполняют только одну функцию. Но финские учёные полагают, что кристаллической структурой KBNNO можно манипулировать и добиться того, чтобы он работал эффективно во всех трех направлениях. Тогда на его основе можно будет создавать устройства, способные вырабатывать электроэнергию при сжатии, нагревании/охлаждении или из солнечного света.

В будущем «KBNNO» ученые планируют применять для преобразования энергии окружающей среды, которую можно будет аккумулировать для дальнейшего использования. Это создаст условия для разработки множества различных видов энергоемких устройств.

Источник: popmech.ru