Необычные химические соединения могут стать ключевыми для переработки лишнего тепла в электричество.
Американские ученые нашли новый способ использования клатратов – химических частиц с клеткообразной структурой. Открытые учеными частицы могут поглощать тепло и превращать его в электрическую энергию.
«По своей сути, клатраты – это клетки, состоящие из атомов, внутри которых заключен другой атом», — объясняет Кирилл Ковнир, доцент кафедры химии Калифорнийского университета в Дэвисе. Так как клетка значительно больше атома внутри, последний может свободно перемещаться туда-сюда в пределах своей клетки, а значит, клатраты плохо проводят тепло, но при этом способны превращать тепло в электричество, говорит Ковнир.
«Наши нынешние источники энергии теряют энергию в размере 60% и больше в виде тепла, – заявил Ковнир. – К примеру, двигатель автомобиля производит много тепла, которое почти полностью уходит в никуда».
Клатраты были описаны химиками еще в 1810 году. Эти химические соединения существуют в природе: в глубинах океана вода, находясь в условиях высокого давления, удерживает метан в «водяной клетке». Однако калифорнийских химиков больше интересовали структуры, в основе которых находятся такие вещества, как медь, цинк, фосфор и барий – то есть те, которые стабильны при комнатной температуре.
Принципиально новым в исследовании американских ученых является открытие клатратов с более сложной структурой и большим количеством связей в клетке. Ранее считалось, что для клатратов возможно образование лишь одного типа структур, в которой атомы имеют по четыре связи между собой.
Сейчас подобные преобразователи энергии используются на Марсе для питания марсоходов.