Оксид графена позволил сделать простой аккумулятор тепла

29 мая 2023
201

Российские исследователи из ФИЦ Проблем химической физики и медицинской химии РАН (Черноголовка) предложили использовать добавку оксида графена в парафин для того, чтобы сделать простой и быстро «заряжающийся» термоаккумулятор. Статья, написанная в соавторстве с коллегами из ФИЦ Химической физики РАН и Центральным Южным Университетом Чанша в Китае, опубликована в Journal of Composite Science.

Создание материалов, способных накапливать и хранить тепло – актуальная задача для современной науки о материалах. Один из достаточно простых способов – парафиновые грелки, которые можно нагревать на водяной бане. Однако такой термоаккумулятор заряжается не очень быстро. Стандартный способ быстро «влить» тепло в вещество – использование микроволн – в данном случае не подходит, поскольку парафин в микроволновке не нагревается.

Авторы работы предложили модифицировать парафин добавкой небольшого количества восстановленного оксида графена. Эксперимент показал, что добавка всего 0,3 процента оксида графена по массе не только полностью окрашивает парафин в черный цвет, но и меняет его свойства в отношении микроволн. В эксперименте модифицированный и немодифицированный парафины одинаково медленно нагревались на водяной бане, однако в микроволнах обыкновенный парафин за две минуты нагрелся всего до 32 градусов Цельсия, а композит с оксидом графена – до 74, после чего медленно отдавал тепло.

«Накопление тепла в подобном аккумуляторе происходит за счет фазового перехода твердое вещество - жидкость при плавлении парафина. При этом тепло аккумулируется и отдается при остывании парафина, то есть при обратном фазовом переходе. Наша работа решает важную проблему создания быстрозаряжаемых бытовых термоаккумуляторов, которые можно использовать, например, как грелку», - прокомментировал исследование его руководитель, старший научный сотрудник Лаборатории спектроскопии материалов ФИЦ ПХФ и МХ РАН Сергей Баскаков.