მეცნიერებმა შექმნეს კრისტალები, რომლებიც სითბოს ელექტრობად გარდაქმნის. ამისათვის მათ სპილენძის მინერალის შედგენილობაში უმნიშვნელო ცვლილებები შეიტანეს, შედეგად კი მასალამ სასურველი მახასიათებლები შეიძინა. კვლევა ჟურნალში Angewandte Chemie International Edition გამოქვეყნდა.

ახალი სინთეზური მასალა სპილენძის, მანგანუმის, გერმანიუმისა და გოგირდისგან შედგება. როგორც კვლევის ავტორი ემანუელ გილმო (საფრანგეთის CRISMAT ლაბორატორიის CNRS მკვლევარი) გვიხსნის, მისი დამზადება საკმაოდ მარტივი პროცესია.

"დოლური ბურთულა სამსხვრეველათი ფხვნილებს მექანიკურად ვადნობთ, რათა პრეკრისტალიზებული ფაზა წარმოიქმნას, მას კი შემდეგ 600 გრადუს ცელსიუსი ამყარებს. პროცესის ფართო მასშტაბებით წარმართვა მარტივადაა შესაძლებელი", — აცხადებს ის.

თერმოელექტრული მასალები სითბოს ელექტრობად გარდაქმნის. ეს განსაკუთრებით დიდ როლს ასრულებს ისეთ ინდუსტრიულ პროცესებში, რომელთა შემთხვევაშიც მორჩენილ სითბოს ელექტროენერგიის სახით ხელმეორედ იყენებენ. ზემოხსენებული მიდგომა ელექტრონული ნაწილების გაცივებას გულისხმობს, მაგალითისთვის, სმარტფონებსა და ავტომანქანებში. მასალები, რომლებსაც ამ დროს იყენებენ, ეფექტიანი, იაფი და, რაც მთავარია, ჯანმრთელობისათვის უსაფრთხო უნდა იყოს.

ასევე იხილეთ: შექმნეს მასალა, რომელიც პლასტმასასავით მზადდება და ელექტრობას ლითონივით ატარებს

დღესდღეობით თერმოელექტრული მოწყობილობები ძვირ და საზიანო ელემენტებს იყენებს, მათ შორის ტყვიასა და ტელურს. შედარებით უსაფრთხო ალტერნატივების საპოვნად ემანუელ გილმომ და მისმა გუნდმა სპილენძის ბუნებრივი სულფიდ-მინერალების დერივატებს, ანუ მათგან წარმოებულ ნივთიერებებს, მიაპყრო ყურადღება. ეს დერივატები უმეტესად არატოქსიკური და ფართოდ გავრცელებული ელემენტებისაგან შედგება, ზოგიერთ მათგანს კი თერმოელექტრული მახასიათებლებიც გააჩნია.

მკვლევართა გუნდმა აღმოაჩინა, რომ მანგანუმის პატარა ფრაქციის სპილენძით ჩანაცვლებამ ურთიერთდაკავშირებული ნანოდომენების, დეფექტებისა და კოჰერენტული ინტერფეისების მქონე კომპლექსური მიკროსტრუქტურები წარმოქმნა, რამაც ელექტრონებისა და სითბოს გადაცემის კუთხით მასალის მახასიათებლები შეცვალა.

"შედეგმა ძალიან გაგვაოცა. როგორც წესი, ამ კლასის ნივთიერებებში შედგენილობის მცირედით შეცვლას სტრუქტურაზე უმნიშვნელო გავლენა აქვს", — აცხადებს ემანუელ გილმო.

საგულისხმოა, რომ, მისი თქმით, ახალი მასალა 400 გრადუს ცელსიუსამდეა სტაბილური, ეს კი ბევრი ინდუსტრიის ნარჩენი სითბოს ტემპერატურის ფარგლებშია.

მეცნიერი ფიქრობს, რომ მათი აღმოჩენის საშუალებით მომავალში უფრო იაფი და ნაკლებად საზიანო თერმოელექტრული მასალები შეიქმნება პრობლემური ნივთიერებების ჩასანაცვლებლად.

თუ სტატიაში განხილული თემა და ზოგადად: მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების სფერო შენთვის საინტერესოა, შემოგვიერთდი ჯგუფში – შემდეგი ჯგუფი.