× Закрывать
Трехмерная схематическая визуализация слоев галлия (прозрачный на этой диаграмме) и ртути, показывающая полоидальные тепловые токи (синий) и магнитное поле (желтый). Кредит: Кристоф Гейзингер
Трое физиков из Университета Сорбонны во Франции впервые наблюдали термоэлектрический эффект между двумя жидкими материалами. В своих исследованиях, опубликовано в Труды Национальной академии наукМарлон Верне, Стефан Фов и Кристоф Гейзингер соединили два жидких металла вместе при комнатной температуре и подвергли их воздействию температурного градиента.
Ученым уже много лет известно, что тепловые устройства способны преобразовывать тепловую энергию в электричество и наоборот. Подобные тепловые эффекты наблюдались на границах раздела двух твердых тел, а также между твердыми телами и жидкостями, но до сих пор они никогда не наблюдались между двумя жидкостями. В рамках этой новой попытки исследователи создали среду, способствующую такому событию, и протестировали ее в своей лаборатории.
Окружающая среда состоит из цилиндра с другим цилиндром меньшего размера в центре. Исследователи вылили жидкую ртуть во внешний цилиндр, а затем залили его жидким галлием. Галлий плавал, потому что он был легче. Затем они добавили охлаждающее устройство для охлаждения внешних стенок внешнего цилиндра и нагревательное устройство для нагрева стенок внутреннего цилиндра.
Это привело к температурному градиенту между двумя металлами. Затем команда вставила провод во внешний цилиндр, где встречаются два металла, а другой конец подключили к устройству для измерения электричества.
Исследователи обнаружили, что добавление температурного градиента привело к термоэлектрическому эффекту на границе раздела двух жидких металлов. Они также обнаружили, что он был турбулентным, с током, протекавшим по петле от горячей части цилиндра к холодной части. Дальнейшее тестирование показало, что колец было несколько. Они отметили, что также нашли места на границе раздела, где не генерируется электричество, чего не происходит при термоэлектрических эффектах между твердыми телами.
× Закрывать
Теперь эксперимент заполнен, верхняя крышка снята. Изображение предоставлено: Тимоти Беар / CNRS
Исследователи отмечают, что причина, по которой подобные тепловые эффекты раньше не наблюдались, заключается в том, что их никто не искал. Они также отмечают, что их выводы могут иметь значение для разработки новых типов аккумуляторов.
Дополнительная информация:
Марлон Верне и др., Термоэлектричество на границе раздела жидкий металл галлия и ртути, Труды Национальной академии наук (2024). дои: 10.1073/pnas.2320704121
© 2024 Веб оф Сайенс
«Главный евангелист пива. Первопроходец в области кофе на протяжении всей жизни. Сертифицированный защитник Твиттера. Интернетоголик. Практикующий путешественник».
More Stories
Ученые раскрыли секреты потери морских звезд и возобновления роста конечностей
Комплексное мероприятие сообщества людей с деменцией в Ратуте, посвященное Всемирному месяцу борьбы с болезнью Альцгеймера.
Новое исследование массивного надвига предполагает, что следующее большое землетрясение может быть неизбежным