Научными сотрудниками Центра энергоэффективности Национального технологического университета МИСиС изобрели быстрый и экономичный способ изготовить материал, из которого производятся высокоэффективные термоэлектрические генераторы для космических приборов.
Такая материя может быстро перерабатывать тепловую энергию в электрическую. Данный эффект перехода тепла в электричество был открыт немецким физиком Томасом Зеебеком еще в 1821 году. Однако прошло уже почти 2 столетия, а технологии использования этого эффекта до сих пор еще до конца не изучены и далеки от совершенства. Но все же в промышленности уже активно используются термоэлектрические материалы в энергетике и холодильных приборах.
Термогенераторы, которые работают от тепла радиоактивного распада термоэлектрогенераторы установлены на межпланетном зонде НАСА Cassiniт (Кассини) и New Horizons(«Новые горизонты»), автоматической межпланетной станции НАСА, предназначенной для изучения Плутона и его спутника Харона. По такому же принципу устроен электрогенератор марсохода Curiosity . Существуют разработки ученых применения технологии в повседневной жизни: для повышения эффективности электростанций, и даже получение электроэнергии от тепла системы выпуска отработанных газов автомобиля.
Изобретенные в НИТУ «МИСиС» термоэлектрические материалы содержат в две разновидности атомов: зафиксированные в узелках кристаллической решетки, что нужно для высокой электропроводности, и не зафиксированные, свободные, что резко понижает теплопроводность, так как слабо связанные, подвижные атомы рассеивают тепло. Этого сочетания удалось добиться путем создания интерметаллидов, в каркасе кристаллов которых содержатся пустоты. Ученые заполняют их посторонними атомами без вмешательства в структуру кристаллической решетки и получают уникальное сочетание таких характеристик. По словам авторов данного изобретения, их метод получения термоэлектрических материалов является самым дешевым и быстрым аналогом тех схем, которые использовались ранее.
Из последних достижений исследователей из МИСиС можно назвать технологии получения золота, которые удешевляют этот процесс на 40% и ускоряют в четыре-восемь раз. Также видным изобретением стала разработка ядерной батарейки, способной работать 50 лет. В качестве энергетического материала был использован изотоп никеля-63, период полураспада составляет 100 лет, а излучение не наносит вред живому организму. Она может найти применение как в космических исследованиях, так и в кардиохирургии.
