Phương thức mới biến đổi nhiệt thành năng lượng hữu ích

Các nhà nghiên cứu tại trường Đại học bang Ohio, Đại học bang North Carolina và Viện hàn lâm khoa học Trung Quốc đã tìm ra cách thu nhiệt để biến đổi thành điện. Nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Science Advances, nêu rõ khả năng sản xuất năng lượng hiệu quả hơn từ nhiệt cho nhiều ứng dụng như ống khí thải xe hơi, tàu thăm dò không gian liên hành tinh và các quy trình công nghiệp.

Joseph Heremans, giáo sư kỹ thuật cơ khí và hàng không vũ trụ và là đồng tác giả nghiên cứu cho rằng: "Nhờ phát hiện này, chúng tôi có thể sản xuất nhiều điện năng hơn từ nhiệt. Đó là điều mà cho đến nay, không ai nghĩ là có thể".

Phát hiện nghiên cứu dựa vào các hạt nhỏ được gọi là paramagnon, không hoàn toàn là nam châm, nhưng chứa một lượng từ thông nhất định. Đây là yếu tố quan trọng vì nam châm khi bị nung nóng, sẽ mất đi lực từ và trở thành thuận từ. Dòng từ tính, được các nhà khoa học gọi là "spin" - tạo ra loại năng lượng được gọi là nhiệt điện kéo magnon, trước đây chưa được sử dụng để thu thập năng lượng ở nhiệt độ phòng.

Nam châm là phần quan trọng thu thập năng lượng từ nhiệt: Khi một mặt của nam châm được nung nóng, mặt còn lại - mặt lạnh - chứa nhiều từ tính hơn, sinh ra spin, đẩy các điện tử trong nam châm và sản sinh điện. Tuy nhiên, nghịch lý là khi nam châm nóng lên, chúng mất hầu hết các tính chất từ ​​tính, biến chúng thành thuận từ. Có nghĩa là, cho đến khi có phát hiện này, không ai nghĩ đến việc sử dụng thuận từ để thu nhiệt vì các nhà khoa học nghĩ rằng thuận từ không thể thu năng lượng.

Trong nghiên cứu này, các nhà khoa học đã phát hiện rằng các paramagnon chỉ đẩy các điện tử trong một phần tỷ của một phần triệu giây - đủ lâu để tạo ra các máy thu năng lượng khả thi thuận từ. Từ đó, nhóm nghiên cứu thử nghiệm thuận từ để xem xét khả năng tạo ra các spin cần thiết trong những trường hợp thích hợp. Kết quả là paramagnon tạo ra loại spin đẩy điện tử, giúp thu thập năng lượng.

N.P.D (NASATI), theo https://www.sciencedaily.com/releases/2019/09/190923111235.htm, 23/9/2019