Физики разработали пластики с металлическими свойствами

В роли устройств, преобразующих тепло в электричество, в скором времени могут выступить органические углеродные пластики, которые способны обладать свойствами полуметаллов.

В физике твердого тела полуметаллами называются вещества, промежуточные между металлами и полупроводниками. Как и металлы, энергетические уровни их электронов совершенно не имеют запрещенной зоны, поэтому они способны проводить ток даже при абсолютном нуле. И при этом полуметаллы имеют весьма узкую зону между так называемыми валентными и проводящими энергетическими уровнями электронов, за счет чего с повышением температуры их проводимость уже не падает, а растет. По мнению физиков, сочетание данных качеств делает полуметаллы очень перспективными термоэлектронами.

Авторы этой работы показали, что определенные образцы пластиков благодаря некоторому порядку во внутренней организации молекул могут превращаться в полуметаллы. При этом существенно повышается их термоэлектрический коэффициент, другими словами – возрастает электрическое напряжение на концах материала с различной температурой. Со временем такой пластик можно использовать как очень дешевый, простой и экологичный генератор при выработке электричества из тепла.

Термоэлектрики должны очень хорошо проводить электричество и как можно хуже — тепло. Как свидетельствуют недавние работы другой группы исследователей, добиться сочетания данных свойств можно за счет придания материалу специальной микроструктуры с определенными трещинами, которые будут задерживать перенос тепла, но не будут препятствовать переносу заряда.

11.12.2013