Перовскитный теплоизолятор: рекорд низкой теплопроводности
Сегодня, 03:45 · Редактор-1
Что именно создали ученые
По данным ИА Нефтегаз.РУ, материаловеды из Китая и США разработали вещество на основе синтетического аналога природного перовскита. О разработке сообщила пресс-служба Университета штата Северная Каролина.
Материал состоит из особым образом чередующихся прослойков органических молекул и неорганических материалов. В органическую половину перовскита встроен набор ароматических углеводородных молекул — такой подход, как пишет издание, позволил резко снизить теплопроводность при незначительной потере прочности.
Показатели материала
Вещество пропускает крайне мало тепла — 0,04 Вт на м2. По этому показателю оно проводит тепло в пять раз хуже силикона и лишь на 60% опережает обычный воздух.
Прочностные характеристики перовскитного термоизолятора примерно в 10 тыс. раз выше, чем у силикона. Как сообщает ИА Нефтегаз.РУ, материал допускает производство и нанесение на произвольные поверхности при помощи уже существующих промышленных установок для производства покрытий.
Почему это было сложной задачей
Профессор Университета штата Северная Каролина Д. Сунь отметил, что теплоизоляторы с высокой механической прочностью и твердостью найдут множество применений — от кухонной утвари до электроники и космической отрасли. По его словам, разработка оказалась крайне сложной задачей, поскольку тепло обычно плохо проводят мягкие материалы.
Ученые объяснили, что характер взаимодействия материала с теплом зависит от структуры и характера связей между атомами и молекулами: чем прочнее связи, тем лучше вещество проводит тепловые колебания. Поэтому практически все твердые вещества являются плохими теплоизоляторами, уступая в сотни или тысячи раз силикону и другим мягким материалам.
Где может применяться
Пленки из данного материала можно применять в нагревательных приборах и космической технике. По данным издания, его можно задействовать в различных печах, холодильных установках, на борту спутников и для защиты солнечных батарей и электроники от перегрева.
Перовскит — минерал на основе титаната кальция, впервые описанный в 1839 г. в Уральских горах. Его кристаллическая структура стала основой для большой группы синтетических материалов, применяемых в солнечной энергетике, электронике и материаловедении.
Факты и цифры
- Теплопроводность: 0,04 Вт на м2
- Прочность относительно силикона: в 10 тыс. раз выше
- Теплопроводность относительно силикона: в 5 раз хуже проводит тепло
Вопросы и ответы
Из чего состоит новый материал?
Из особым образом чередующихся прослойков органических молекул и неорганических материалов; в органическую половину встроены ароматические углеводородные молекулы.
Где его можно применять?
В нагревательных приборах, печах, холодильных установках, на борту спутников, для защиты солнечных батарей и электроники от перегрева.