محققان آمریکایی موفق به ساخت ماده‌ی نانومش جدیدی شده‌اند که می‌تواند در توسعه‌ی ادوات ترموالکتریک با کارایی بالا، مفید باشد.
ساخت نانومش جدید از جنس سیلیکون
محققان آمریکایی موفق به ساخت ماده‌ی نانومش جدیدی شده‌اند که می‌تواند در توسعه‌ی ادوات ترموالکتریک با کارایی بالا، مفید باشد.
مش‌های جدید از سیلیکون که یکی فراوان‌ترین مواد موجود در طبیعت است، ساخته شدهاست. این مش‌ها می‌توانند ادوات ترموالکتریک را کاراتر کنند. هدف از ساخت چنین ساختار‌هایی جذب انرژی گرمایی مانند انرژی‌های موجود در لامپ‌ها، کامپیوترها، رادیو خودروهاست که انسان در حین استفاده از آنها، این انرژی را از دست می‌دهد. در واقع از گرمایی که در کامپیوتر شما تولید می‌شود، می‌توان در تولید الکتریسیته استفاده کرد.
برای نیل به این هدف ما نیازمند سیستمی بسیار کارا در تبدیل انرژی هستیم؛ چیزی که در طراحی‌های دستگاه‌های فعلی وجود ندارد. بنابراین باید ماده‌ی جدیدی برای این کار ایجاد شود. این ماده جدید می‌تواند جایگزین مواد شیمیایی رایج در ماشین‌ها ترموالکتریک شود؛ چرا که مواد شیمیایی برای محیط بسیار خطرناک و در عین حال گران‌قیمت نیز هستند.
این ماده‌ی جدید در مؤسسه‌ی فناوری کالیفرنیا واقع در پاسادنا ساخته شدهاست و ظاهر آن بسیار شبیه یک فیلم نازک با حفره‌هایی درون آن است. پروفسور جیمز هیث، رهبر این گروه تحقیقاتی، می‌گوید که این ماده به‌لحاظ کنترل هدایت گرمایی، بسیار جالب است. طراحی این مش به شکلی است که می‌تواند سرعت عبور گرما را از میان آن به‌شدت کاهش دهد. در واقع هدایت گرمایی سیلیکون به قدری کم شده که به محدودیت تئوریک این ماده نزدیک شدهاست.
این گروه تحقیقاتی در مصاحبه‌ای عنوان کردند که موفق به ساخت نانومشی به ضخامت ۲۲ نانومتر از سیلیکون شده‌اند. برای ساخت این نانومش ورقه‌ای از جنس سیلیکون تبدیل به مش شدهاست ـ مانند ایجاد پنجره‌های روی یک صفحه ـ که در آن، حفره‌ها ۱۱ تا ۱۶ نانومتر پهنا داشته و به فاصله‌ی ۳۴ نانومتر از هم قرار دارند. هدایت الکتریکی این نانومش نسبت به سیلیکون توده‌ای، بسیار کمتر است و تقریباً به مرز پایینی محدودیت تئوریک سیلیکون در هدایت گرمایی رسیده‌است.
طبق اظهار محققان، هنوز جا برای بهبود این ماده وجود دارد و می‌توان باز هم عبور گرما را از نانومش کاهش داد. باید نشست و دید که انتهای این تحقیق به کجا ختم می‌شود.
جزئیات مربوط به این نانومش در قالب مقاله‌ای با عنوان « Reduction of thermal conductivity in phononic nanomesh structures » در شماره‌ی ماه اکتبر نشریه‌ی Nature Nanotechnology به چاپ خواهد رسید.
