Ученые создали твердый материал с самой низкой теплопроводностью
Источник:
ScienceРазработанная исследователями сверхрешетка, соединяющая два компонента на основе висмута, оказалась превосходным теплоизолятором. В результате ученые получили материал с такой же низкой теплопроводностью, как и у воздуха.
Материал, который получили ученые, обладает самой слабой теплопроводностью среди любых неорганических твердых веществ. Профессор Университета Ливерпуля Мэтт Розински возглавил команду химиков и физиков, которым удалось получить сверхрешетку Bi4O4SeCl2 и изучить механизм, который лежит в основе ее теплоизолирующих свойств.
Интересно Инженеры создали одежду, устойчивую к укусам комаров
Особенности полученного материала
- Для начала авторы исследовали два известных утеплителя на основе висмута – BiOCl и Bi2O2Se, – чтобы выяснить, как именно происходит передача тепла в их кристаллических решетках.
- Далее ученые решили соединить оба материала в общую слоистую структуру так, чтобы сохранить расположение их атомов, и в каждом из слоев передача тепла замедлялась.
Таким образом они получили сверхрешетку, обладающую несколькими "уровнями" периодичности.
Твердый материал с самой низкой теплопроводностью
По словам исследователей, интуитивно ожидается, что по физическим свойствам новый материал будет представлять нечто среднее между двумя выходными. Однако благодаря точно продуманной комбинации теплоизоляторов Bi4O4SeCl2 продемонстрировал коэффициент теплопроводности всего в 0,1 Вт/(K*м) (при комнатной температуре) – куда ниже чем оба первоначальных материала.
Для сравнения, у металлов, которые хорошо проводят тепло, эта цифра достигает десятков и сотен Вт/(K*м), у воды – 0,6, у воздуха – 0,02.