Ssylka

Как антиполярная фрустрация революционизирует накопление энергии?

Международная группа ученых совершила прорыв в области хранения энергии, разработав инновационную стратегию антиполярной фрустрации для антиферроэлектрических материалов. Исследование, опубликованное в журнале Nature, объединило усилия специалистов из Института физических наук Хэфэй, университета Цинхуа, Лаборатории материалов Суншань и Университета Вуллонгонга.
Как антиполярная фрустрация революционизирует накопление энергии?
Изображение носит иллюстративный характер

Антиферроэлектрические материалы обладают уникальной способностью к антипараллельной поляризации и могут переходить в ферроэлектрическое состояние под воздействием электрического поля. Их главное преимущество заключается в высокой поляризационной способности при практически нулевой остаточной поляризации.

Традиционные методы работы с антиферроэлектриками сталкивались с серьезными ограничениями: низкими полями фазового перехода и значительными энергетическими потерями при трансформации. Новая стратегия антиполярной фрустрации предлагает революционное решение этих проблем путем внедрения неполярных или полярных концевых компонентов.

Экспериментальные исследования на цирконате свинца продемонстрировали впечатляющие результаты: плотность накопления энергии достигла 189 Дж/см³ при эффективности 81%. Ключевым достижением стало формирование особой структуры, где сосуществуют антиполярные и неполярные области.

Теоретический анализ показал, что локальная фрустрация вызывает разрывы поляризации и создает электрическое поле на границе раздела фаз. Возникающее встроенное электрическое поле снижает требуемую напряженность поля для фазового перехода, обеспечивая быстрый возврат к антиферроэлектрическому состоянию после снятия внешнего воздействия.

Новый подход открывает широкие перспективы для проектирования диэлектрических накопителей энергии и создает теоретическую основу для управления поляризационной конфигурацией. Это особенно важно для высокомощных устройств, требующих быстрых циклов зарядки и разрядки.

Разработанная технология представляет собой значительный шаг вперед в развитии эффективных систем хранения энергии, что критически важно для современной энергетики и электроники.


Новое на сайте

10260Древняя ложка с острова Мэн раскрывает тайны кровавых ритуалов железного века 10259Загадочные радиосигналы из мёртвой галактики озадачили астрономов 10258Как победить смертельную болезнь мотонейронов еще до рождения? 10257Эволюция учится на своих ошибках: революционное исследование адаптивных механизмов 10256Масштабная модернизация аэропорта Джерси: новые возможности для пассажиров 10255Тревожное открытие: микропластик в мозге человека достиг рекордных концентраций 10254Древнейший королевский туалет со смывом обнаружен в Корее 10253Сверхскоростная звезда может унести планету за пределы Млечного Пути 10252Уникальный "речевой ген" современного человека: новый взгляд на эволюцию языка 10251Как древние египтяне превращали умерших в мумии? 10250Почему Apple отключает продвинутое шифрование данных для британских пользователей? 10249Смертельная болезнь, разрушающая мозг: что известно о болезни Крейтцфельдта-Якоба 10248Древнеегипетская миниатюра зернохранилища раскрывает тайны бухгалтерии фараонов 10247Гормональные контрацептивы могут удвоить риск инсульта: результаты масштабного датского... 10246Древнейшая римская базилика Лондона обнаружена под офисным зданием