Powstał materiał odporny na temperaturę 1000°C. Odmieni lotnictwo i energetykę

Niezwykły materiał opracowali koreańscy naukowcy. Sprawdza się nie tylko w `wysokiej temperaturze, ale i w ekstremalnej ekspozycji na promieniowanie UV, dzięki czemu idealnie nadaje się również do zastosowań w lotnictwie i przestrzeni kosmicznej.

Publikacja: 07.02.2024 15:00

Nowy materiał ma wiele zalet. Jest m.in. odporny na promieniowanie UV

Nowy materiał ma wiele zalet. Jest m.in. odporny na promieniowanie UV

Foto: Adobe Stock

Zespół badawczy z Koreańskiego Instytutu Nauki i Technologii (KIST) opracował materiał ogniotrwały termicznie, który zachowuje swoje właściwości nawet w temperaturach 1000°C i przy silnym promieniowaniu ultrafioletowym. Może być stosowany w różnych zastosowaniach, od systemów kosmicznych po systemy fotowoltaiczne. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Advanced Science.

Przełom był możliwy dzięki wykorzystaniu promieniowania cieplnego, czyli typu elektromagnetycznego emitowanego przez materię, której temperatura jest wyższa od zera absolutnego.

Ochroni przed promieniowaniem

Promieniowanie powstaje w wyniku ciepła wytwarzanego podczas ruchu ładunków w materiale i jest uwalniane w postaci promieniowania elektromagnetycznego. Naukowcy pracowali nad wykorzystaniem tego promieniowania jako źródła energii. Ciepło z obiektów takich jak elektrownie cieplne i obiekty przemysłowe można ponownie wykorzystać do ogrzewania, chłodzenia, a nawet produkcji energii, jeśli dostępne są odpowiednie materiały ogniotrwałe.

Czytaj więcej

Naukowcy odkryli niezwykły materiał nadprzewodzący. To przyszłość elektroniki

W ramach prób wycofywania paliw kopalnych w różnych częściach świata realizowane są zakrojone na szeroką skalę projekty wytwarzania energii z wykorzystaniem światła słonecznego. Jednakże widmo promieniowania słonecznego, które dociera do Ziemi, ale pozostaje niewykorzystane, to kolejny zasób odnawialny. Chcą z niego skorzystać naukowcy.

- Jako alternatywa dla odnawialnej energii słonecznej i wiatrowej, której produkcja energii elektrycznej zmienia się w zależności od pogody, coraz większą uwagę przyciąga przyjazna dla środowiska technologia termoelektryczna, która do wytwarzania energii elektrycznej wykorzystuje energię promieniowania emitowaną przez Słońce i środowiska o wysokiej temperaturze – mówi cytowany w komunikacie Jongbum Kim, starszy badacz w KIST, pod którego przewodnictwem zespół opracował nowy materiał termoogniotrwały.

Wykorzystanie w energetyce

Zazwyczaj jako ogniotrwałe materiały przewodzące stosowano materiały takie jak wolfram, nikiel i azotek tytanu. Jednakże materiały te łatwo ulegają utlenieniu w wyższych temperaturach. Koreańscy naukowcy opracowali taki, który sobie z tym radzi. Jak wynika z komunikatu prasowego, badacze wykorzystali techniki osadzania za pomocą impulsowego lasera do wytworzenia tlenku cynianu baru domieszkowanego lantanem w cienkiej warstwie w skali nano. Materiał zachowuje swoje właściwości nawet pod wpływem temperatur do 1000 stopni Celsjusza i intensywnego światła ultrafioletowego o natężeniu 9 MW/cm2. Zespół badawczy wyprodukował także emiter ciepła w paśmie podczerwieni i stwierdził, że materiał jest stabilny, gdy jest stosowany w postaci wielowarstwowej lub cienkiej folii.

Czytaj więcej

Sztuczna inteligencja tworzy przełomowe materiały. Skokowe przyspieszenie odkryć

Otwiera to możliwość wykorzystania go do wytwarzania energii termofotowoltaicznej. Co ciekawe, materiał umożliwia przenoszenie promieniowania cieplnego do ogniw fotowoltaicznych bez pośrednika, zapobiegając w ten sposób jego utlenianiu w kontakcie z powietrzem.

- LBSO przyczyni się do rozwiązania problemu zmian klimatycznych i kryzysu energetycznego poprzez przyspieszenie komercjalizacji wytwarzania energii termoelektrycznej – dodał Kim. Naukowcy są przekonani, że LBSO znajdzie zastosowania wykraczające poza wytwarzanie energii i recykling ciepła odpadowego z urządzeń przemysłowych. Ponieważ jest odporny na działanie promieni UV, materiał może również zarządzać ciepłem wytwarzanym przez absorpcję lub wystawienie na działanie silnego światła słonecznego. Zwykle ma to miejsce w ekstremalnych środowiskach i może pomóc w opracowywaniu zastosowań w obszarach lotnictwa i przestrzeni kosmicznej.

Zespół badawczy z Koreańskiego Instytutu Nauki i Technologii (KIST) opracował materiał ogniotrwały termicznie, który zachowuje swoje właściwości nawet w temperaturach 1000°C i przy silnym promieniowaniu ultrafioletowym. Może być stosowany w różnych zastosowaniach, od systemów kosmicznych po systemy fotowoltaiczne. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie Advanced Science.

Przełom był możliwy dzięki wykorzystaniu promieniowania cieplnego, czyli typu elektromagnetycznego emitowanego przez materię, której temperatura jest wyższa od zera absolutnego.

Pozostało 87% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Kup teraz
Technologie
Sztuczna inteligencja ma uprzedzenia wobec kobiet. Zaskakujące wyniki polskich badań
Technologie
Bezzałogowe elektryki pasażerskie już na niebie. Za sterami sztuczna inteligencja
Technologie
Chińczycy pracują nad robo-snajperami. Czworonożne roboty mogą zmienić pole walki
Technologie
„Król chipów": Sztuczna inteligencja przewyższy człowieka za 5 lat
Technologie
Dzięki AI można już ukraść postać. Klon Ukrainki kocha Chiny i sprzedaje tam towary
Technologie
Sztuczna inteligencja rozgryzie emocje każdego. Nowa broń nie tylko dla sklepów