Phonon séléniure
15.12.2015
Les thermoélectriques sont des matériaux qui convertissent la chaleur en électricité. Pour ce faire, il est nécessaire qu'un côté d'un tel matériau soit nettement plus chaud que l'autre, c'est-à-dire qu'il conduise mal la chaleur et bien l'électricité. Habituellement, ces deux propriétés sont liées : plus la conductivité thermique est élevée, plus la conductivité est élevée, et vice versa. Le séléniure d'étain est considéré comme un matériau prometteur parmi les thermoélectriques : ses deux propriétés se sont avérées déconnectées. Pourquoi n'est pas clair.
Pour percer ce mystère, des chercheurs du laboratoire national d'Oak Ridge du département américain de l'énergie, dirigé par Oliver Delaret, ont utilisé un superordinateur pour construire des modèles et une source de neutrons du réacteur d'Oak Ridge - à partir du schéma de diffusion des neutrons traversé l'échantillon, on peut suivre les vibrations du réseau cristallin. Ce sont les principaux en la matière : ce sont les quanta de ces vibrations - les phonons - qui transfèrent la chaleur dans un solide, et les électrons sont diffusés sur eux.
Habituellement, les atomes vibrent de manière harmonique - avec une amplitude égale dans chaque direction à partir du site du réseau. De tels phonons harmoniques voyagent sans interaction. Mais si l'anharmonicité apparaît - dans une direction à chaque vibration, l'atome dévie plus fortement que dans l'autre, alors les phonons commencent à interagir et à se coincer les uns dans les autres. Il s'est avéré que le séléniure d'étain présente une très forte anharmonicité des vibrations à des températures inférieures à 810°C : le réseau se comporte comme un soufflet d'accordéon. Pour cette raison, les phonons se coincent rapidement et ne peuvent pas assurer l'égalisation de la température.
Les thermoélectriques sont le matériau le plus important du 60e siècle : on pense qu'avec leur aide, il sera possible non seulement de créer des réfrigérateurs ou des éléments silencieux et économiques pour utiliser la chaleur du soleil, mais aussi de collecter ces XNUMX % de la chaleur que les appareils créés par l'homme se dissipent sans raison dans l'environnement. L'instabilité du réseau de séléniure d'étain suggère la direction à prendre lors de l'optimisation de tels matériaux.
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Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :
L'existence d'une règle d'entropie pour l'intrication quantique a été prouvée
09.05.2024
La mécanique quantique continue de nous étonner avec ses phénomènes mystérieux et ses découvertes inattendues. Récemment, Bartosz Regula du RIKEN Center for Quantum Computing et Ludovico Lamy de l'Université d'Amsterdam ont présenté une nouvelle découverte concernant l'intrication quantique et sa relation avec l'entropie. L'intrication quantique joue un rôle important dans la science et la technologie modernes de l'information quantique. Cependant, la complexité de sa structure rend sa compréhension et sa gestion difficiles. La découverte de Regulus et Lamy montre que l'intrication quantique suit une règle d'entropie similaire à celle des systèmes classiques. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine de la science et de la technologie de l’information quantique, approfondissant notre compréhension de l’intrication quantique et de son lien avec la thermodynamique. Les résultats de l'étude indiquent la possibilité d'une réversibilité des transformations d'intrication, ce qui pourrait grandement simplifier leur utilisation dans diverses technologies quantiques. Ouvrir une nouvelle règle ...>>
Mini climatiseur Sony Reon Pocket 5
09.05.2024
L'été est une période de détente et de voyage, mais souvent la chaleur peut transformer cette période en un tourment insupportable. Découvrez un nouveau produit de Sony - le mini-climatiseur Reon Pocket 5, qui promet de rendre l'été plus confortable pour ses utilisateurs. Sony a introduit un appareil unique - le mini-conditionneur Reon Pocket 5, qui assure le refroidissement du corps pendant les journées chaudes. Grâce à lui, les utilisateurs peuvent profiter de la fraîcheur à tout moment et en tout lieu en le portant simplement autour du cou. Ce mini-climatiseur est équipé d'un réglage automatique des modes de fonctionnement, ainsi que de capteurs de température et d'humidité. Grâce à des technologies innovantes, Reon Pocket 5 ajuste son fonctionnement en fonction de l'activité de l'utilisateur et des conditions environnementales. Les utilisateurs peuvent facilement régler la température à l'aide d'une application mobile dédiée connectée via Bluetooth. De plus, des T-shirts et des shorts spécialement conçus sont disponibles pour plus de commodité, auxquels un mini climatiseur peut être attaché. L'appareil peut oh ...>>
L'énergie de l'espace pour Starship
08.05.2024
La production d’énergie solaire dans l’espace devient de plus en plus réalisable avec l’avènement de nouvelles technologies et le développement de programmes spatiaux. Le patron de la startup Virtus Solis a partagé sa vision d'utiliser le Starship de SpaceX pour créer des centrales électriques orbitales capables d'alimenter la Terre. La startup Virtus Solis a dévoilé un projet ambitieux visant à créer des centrales électriques orbitales utilisant le Starship de SpaceX. Cette idée pourrait changer considérablement le domaine de la production d’énergie solaire, la rendant plus accessible et moins chère. L'essentiel du plan de la startup est de réduire le coût du lancement de satellites dans l'espace à l'aide de Starship. Cette avancée technologique devrait rendre la production d’énergie solaire dans l’espace plus compétitive par rapport aux sources d’énergie traditionnelles. Virtual Solis prévoit de construire de grands panneaux photovoltaïques en orbite, en utilisant Starship pour livrer l'équipement nécessaire. Cependant, l'un des principaux défis ...>>
Nouvelle méthode pour créer des batteries puissantes
08.05.2024
Avec le développement de la technologie et l’utilisation croissante de l’électronique, la question de la création de sources d’énergie efficaces et sûres devient de plus en plus urgente. Des chercheurs de l'Université du Queensland ont dévoilé une nouvelle approche pour créer des batteries à base de zinc de haute puissance qui pourraient changer le paysage de l'industrie énergétique. L’un des principaux problèmes des piles rechargeables traditionnelles à base d’eau était leur faible tension, qui limitait leur utilisation dans les appareils modernes. Mais grâce à une nouvelle méthode développée par des scientifiques, cet inconvénient a été surmonté avec succès. Dans le cadre de leurs recherches, les scientifiques se sont tournés vers un composé organique spécial : le catéchol. Il s’est avéré être un composant important capable d’améliorer la stabilité de la batterie et d’augmenter son efficacité. Cette approche a conduit à une augmentation significative de la tension des batteries zinc-ion, les rendant ainsi plus compétitives. Selon les scientifiques, ces batteries présentent plusieurs avantages. Ils ont b ...>>
Teneur en alcool de la bière chaude
07.05.2024
La bière, en tant que l'une des boissons alcoolisées les plus courantes, a son propre goût unique, qui peut changer en fonction de la température de consommation. Une nouvelle étude menée par une équipe internationale de scientifiques a révélé que la température de la bière a un impact significatif sur la perception du goût alcoolisé. L'étude, dirigée par le spécialiste des matériaux Lei Jiang, a révélé qu'à différentes températures, les molécules d'éthanol et d'eau forment différents types d'amas, ce qui affecte la perception du goût de l'alcool. À basse température, des amas plus pyramidaux se forment, ce qui réduit le piquant du goût « éthanol » et rend la boisson moins alcoolisée. Au contraire, à mesure que la température augmente, les grappes ressemblent davantage à des chaînes, ce qui donne lieu à un goût alcoolique plus prononcé. Cela explique pourquoi le goût de certaines boissons alcoolisées, comme le baijiu, peut changer en fonction de la température. Les données obtenues ouvrent de nouvelles perspectives pour les fabricants de boissons, ...>>
| Nouvelles aléatoires de l'Archive La sécheresse pollue l'air avec de l'ozone
21.04.2019
La couche d'ozone de la stratosphère nous protège des rayons ultraviolets agressifs, mais en fait, l'ozone est toxique - étant un agent oxydant agressif, il endommage le système respiratoire, provoque des mutations et, à des concentrations élevées, il peut tout simplement tuer.
Périodiquement, l'ozone apparaît dans la couche d'air prismatique, mais l'océan mondial et les plantes nous en sauvent - pour eux, il est également toxique, mais dans une moindre mesure, afin qu'ils puissent l'absorber et le neutraliser sans trop de mal pour eux-mêmes. D'autre part, de nombreuses plantes émettent des substances organiques volatiles, qui entrent dans diverses réactions chimiques dans l'atmosphère, donnant le même ozone.
L'absorption d'ozone par les plantes et la libération de substances volatiles par celles-ci, à cause desquelles l'ozone réapparaît, dépendent des conditions environnementales. Mais comment cela dépend-il exactement ? Par exemple, en cas de sécheresse, les plantes ferment les stomates - des trous dans les feuilles à travers lesquels l'eau s'évapore de la feuille et à travers lesquels les gaz pénètrent dans la feuille - l'oxygène, le CO2 et l'ozone. Dans le même temps, les plantes produisent moins de volatils en raison du stress.
Une sécheresse prolongée en Californie a permis aux chercheurs de l'Université de Virginie de décrire en détail comment les plantes affectent les niveaux d'ozone lorsqu'elles se trouvent dans des conditions environnementales difficiles. Premièrement, ils absorbent moins d'ozone - dans les années les plus sèches, 15% de moins que d'habitude. Deuxièmement, au début, avec le début de la sécheresse, les arbres et autres plantes synthétisent beaucoup d'isoprène - l'une des substances mêmes impliquées dans les réactions de production d'ozone. L'isoprène aide à faire face aux difficultés, les plantes augmentent donc sa synthèse. En conséquence, la concentration d'ozone dans l'air de surface augmente.
Mais cela nécessite certaines ressources, et après quatre ans, la synthèse d'isoprène chute - plus de la moitié. Dans le même temps, la pollution par l'ozone diminue également : le niveau d'ozone peut diminuer de 20 %. Autrement dit, on peut dire que les premières années de la sécheresse s'avèrent particulièrement désagréables du point de vue de "l'ozone" (bien que si la sécheresse dure plus de 4 ans, alors, évidemment, beaucoup d'autres problèmes apparaissent de qui ne permettent pas de se réjouir de l'affaiblissement de la pollution à l'ozone).
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