我们都知道世界迫切需要转型可再生能源？ 但我们许多人忘记了我们还需要提高能源系统本身的效率。
目前估计全部能量的 70%我们在世界上产生的热量会消失吗？ 通常在发电厂本身。 这是一个重大问题，可以通过改进至少部分解决热电材料，这可以减少热量损失并捕获浪费的热能。
现在，由英国利物浦大学领导的研究人员朝着这一目标迈出了重要一步，发现了一种具有有史以来报道的最低导热率的新型无机材料。
事实上，在室温下，材料会减慢热传递几乎和空气一样多。
新材料的化学式为Bi4氧4氯化亚硒2（我们知道，这不是一个朗朗上口的名字）它的创建是“原子尺度热流控制的突破”，新闻稿解释说。
“我们发现的材料具有所有无机固体中最低的导热率，并且几乎与空气本身一样差的热导体，”化学家兼团队负责人 Matt Rosseinsky 说道来自利物浦大学。
“这一发现对于基础科学理解和收集废热的热电装置的实际应用以及作为更高效燃气轮机的热障涂层的实际应用来说意义重大。”
如果将钢的导热系数视为 1，那么水和建筑砖的导热系数均为 0.01。 空气的浓度约为 0.0005，而新材料仅为 0.001。
特别令人兴奋的是，这种材料是通过原子层的巧妙排列而创建的，该团队表示他们可以使用相同的技术来添加额外的特性。
在未来，这可能意味着制作材料不仅具有令人难以置信的耐热性，而且还电的超导体？ 这两个特性对能源网极为有利。
“除了热传输之外，这种策略还可以应用于其他重要的基本物理特性，例如磁性和，从而实现更低的能耗计算和更高效的电力传输，”物理学家乔恩·阿拉里亚解释道。
无机材料是那些不含任何碳的材料，这种材料是由 BiOCl 和 Bi 制成的2氧2硒。 顾名思义，它是铋、氧、硒和氯的化合物。
为了创造新的导电材料，研究小组发现这些材料中原子的两种不同排列导致导热性较差。
然后，他们研究了每种布置中减缓热量的机制，并找到了一种将两者结合起来的方法，使它们能够结合热量减缓效果，而不是简单地平均差异。
在下图中，您可以看到两种不同原子排列的直观表示，以黄色和蓝色表示，它们结合起来可以最有效地减慢材料中的热运动。
两种原子排列（黄色和蓝色）组合在一起形成了这种材料。 （利物浦大学）
结果是，毕4氧4氯化亚硒2的热导体比两种布置中的任何一种都差得多，室温导热系数仅为 0.1 WK?1米?1。 换句话说，材料的总和大于其各个部分。
值得注意的是，这项研究只考察了新材料的导热性，没有考虑导电性或磁性等其他效应。 因此，目前尚不清楚这种材料是否可以用于现实世界的应用，例如计算或电网。
但现在我们知道如何以这种复杂的方式分层原子，它为新材料开辟了很大的潜力，这些新材料可以利用这些导热特性并将其与其他所需的特性相结合，以增强热电性能或开启超导性。
“这种多种特性优化的潜力说明了具有兼容键合的模块化单元之间的协同作用如何能够实现化学生成和功能控制，”研究人员写道。
该研究已出版于科学。
