علمی فناوری 10:28 - 13 مرداد 1400
مهندسان موفق به ابداع ماده بسیار کارآمدی شده‌اند که قادر است گرمای زائد را به انرژی تبدیل کند و گفته می‌شود این ماده ترموالکتریک، کارآمدترین ماده جهان در حال حاضر است.

تبدیل گرما به انرژی با یک ماده جدید و کارآمد

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، گروهی از محققان از دانشگاه "نورث وسترن" و دانشگاه ملی "سئول" یک ماده ترموالکتریک با عملکرد بسیار بالا را به شکل کاربردی توسعه داده‌اند که می‌تواند کارآمدترین ماده موجود در جهان در این زمینه باشد.

همانطور که در مطالعه منتشر شده در مجله Nature Materials توضیح داده شده است، محققان پس از حذف مشکل اکسیداسیون که عملکرد این ماده را در آزمایش‌های قبلی کاهش داده بود، توانستند نرخ تبدیل بالایی را بدست آورند.

این ماده جدید، سلنید قلع تصفیه شده به شکل پلی‌کریستال است که دارای تمام مواد مورد نیاز برای تبدیل شدن به یک ماده مناسب برای تبدیل گرمای اضافی به الکتریسیته است.

ترموالکتریک یک مکانیسم دو طرفه جذاب است که تغییرات دما را به ولتاژ الکتریکی و بالعکس تبدیل می‌کند. در حالی که دستگاه‌های ترموالکتریک در ماشین‌هایی مانند مریخ نوردهای ناسا استفاده می‌شوند، اما تعداد استفاده از آنها در برنامه‌ها کم است.

"مرکوری کاناتزیدیس" یکی از محققان این مطالعه در زمینه طراحی این ماده جدید می‌گوید: ما بر توسعه ماده‌ای که هزینه کم و کارایی بالایی دارد، تمرکز می‌کنیم و دستگاه‌های ترموالکتریک را به کاربرد وسیع‌تری سوق می‌دهیم.

به بیان ساده‌تر، سیستم‌های ترموالکتریک با استفاده از نوسان دما، برق تولید می‌کنند. هنگامی که یک طرفِ این ماده خاص گرم می‌شود، می‌تواند موجب حرکت الکترون‌ها از سمت گرم‌تر به سمت سردتر شود و در نتیجه جریان الکتریکی ایجاد می‌شود.

دانشمندان با استفاده از این فناوری می‌توانند روزی به بازیافت انرژی کمک کنند که در غیر این صورت به عنوان گرمای اضافی در لوازم الکترونیکی، نیروگاه‌ها و موتورها هدر می‌رود.

در ترموالکتریک، بازده تبدیل گرمای زائد به برق، با چیزی به نام "عدد شایستگی" آن مشخص می‌شود، عددی که با نماد "ZT" شناخته می‌شود. هرچه این عدد بیشتر باشد، نرخ تبدیل بهتر است و در این مطالعه اخیر، محققان ادعا کرده‌اند که به رکورد ZT 3.1 دست یافته‌اند.

"کاناتزیدیس" می‌گوید: این ماده راه را برای توسعه دستگاه‌های جدیدی باز می‌کند که از گلوله‌های سلنید قلع پلی‌کریستالی ساخته شده و کاربردهای فراوانی دارند.

به عنوان مثال، این ماده ترموالکتریک می‌تواند در صنعت خودرو استفاده شود، جایی که درصد قابل توجهی از انرژی بالقوه حاصل از احتراق بنزین از اگزوز خارج می‌شود، یا صنایع سنگین تولیدی مانند شیشه و آجر سازی، پالایشگاه‌ها، نیروگاه‌های زغال سنگ و گاز که این ماده در آنها می‌تواند کاربرد فراوانی داشته باشد.

انتهای پیام


11174735
 
پربازدید ها
پر بحث ترین ها

مهمترین اخبار علمی فناوری

علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» داوطلبان جامانده از فرایند ثبت‌نام چند برابر ظرفیت جذب و پذیرش دانشجومعلم متعهد خدمت به وزارت آموزش و پرورش سال ۱۴۰۴ می‌توانند از روز ۲۰ تیرماه نسبت به ثبت‌نام، تکمیل و ارسال پرونده الکترونیکی خود اقدام کنند.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» رئیس سازمان اورژانس گفت: موارد جنایات جنگی رژیم صهیونی را مستندسازی و گزارش‌های مربوطه را به سازمان بهداشت جهانی و دیگر مجامع بین‌المللی ارسال کردیم.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» انتشار کارنامه امتحانات نهایی پایه دوازدهم رشته انسانی آغاز شد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» یک متخصص قلب و عروق و فوق‌تخصص آنژیوپلاستی، توصیه‌هایی را برای محافظت از سلامت بیماران قلبی در شرایط بحرانی مطرح کرد و انجام آنها را بسیار ضروری و حیاتی دانست.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» دبیر انجمن علمی پیوند کلیه ایران گفت: در طول مدت تجاوز رژیم صهیونیستی به ایران، کادر درمان به‌صورت تمام‌وقت در مراکز درمانی حضور داشتند و خدمات‌رسانی به بیماران دیالیزی و پیوندی بدون وقفه ادامه یافت.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» دبیر انجمن علمی پیوند کلیه گفت: در طول مدت تجاوز رژیم صهیونیستی به ایران، کادر درمان به‌صورت تمام‌وقت در مراکز درمانی حضور داشتند و خدمات‌رسانی به بیماران دیالیزی و پیوندی بدون وقفه ادامه یافت.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» در فصل تابستان افراد ممکن است دچار گرمازدگی شوند و برای مقابله با آن راهکار‌هایی وجود دارد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» افراد با اهدای خون در ایام تاسوعا و عاشورای حسینی در این کار خیر با هدف رفع نیاز بیماران مشارکت می‌کنند.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» دانشمندان دریافته‌اند که مصرف بیش از حد لبنیات ممکن است باعث ایجاد اختلال در خواب و کابوس شبانه شود؛ زیرا نفخ یا درد معده در طول شب بر خواب‌های افراد تأثیر می‌گذارد.
علمی فناوری
«باشگاه خبرنگاران» معاون آموزش متوسطه وزارت آموزش و پرورش گفت: تعدادی از دانش‌آموزان در خرداد ماه موفق به کسب نمره قبولی نشده‌اند، در نتیجه بعد از اعلام نتیجه شهریور برای آنها فرم هدایت تحصیلی صادر می‌شود.

مشاهده مهمترین خبرها در صدر رسانه‌ها

صفحه اصلی | درباره‌ما | تماس‌با‌ما | تبلیغات | حفظ حریم شخصی

تمامی اخبار بطور خودکار از منابع مختلف جمع‌آوری می‌شود و این سایت مسئولیتی در قبال محتوای اخبار ندارد

کلیه خدمات ارائه شده در این سایت دارای مجوز های لازم از مراجع مربوطه و تابع قوانین جمهوری اسلامی ایران می باشد.

کلیه حقوق محفوظ است