محققان دانشگاه پوردو تکنیکی ابداع کرده‌اند که بوسیله آن می‌توان انرژی تلف شده در اصطکاک را برای توان دادن به وسائل نقلیه و دیگر تجهیزات، بازیافت کرد.
الیاف دارای روکش نانوبلوری انرژی اتلافی را کاهش می‌دهند
|
محققان دانشگاه پوردو تکنیکی ابداع کرده‌اند که بوسیله آن می‌توان انرژی تلف شده در اصطکاک را برای توان دادن به وسائل نقلیه و دیگر تجهیزات، بازیافت کرد. این محققان الیاف شیشه را با ماده ترموالکتریک جدیدی که خودشان ساخته‌اند، روکش داده‌اند. موقعی که یک طرف مواد ترموالکتریک گرم می‌شود، الکترون‌ها به طرف سردتر حرکت کرده و جریان الکتریکی تولید می‌شود.
این الیاف روکش‌داده شده را همچنین می‌توان برای ایجاد یک فناوری خنک‌کنندگی حالت جامد که به کمپرسورها و مواد خنک‌کننده شیمیایی نیازی ندارد، استفاده کرد. این الیاف ممکن است برای ساخت البسه خنک‌کننده به شکل یک پارچه بافته شوند. الیاف شیشه ابتدا در محلولی حاوی نانوبلورهای تلورید سرب غوطه‌ور می‌شوند و سپس برای گداختن این بلورها به‌همدیگر در فرآیندی بنام آنیلینگ در معرض گرما قرار داده می‌شوند. چنین الیافی را می‌توان برای بازیابی انرژی اتلافی اطراف لوله‌های صنعتی در کارخانه‌ها و دستگاه‌های تولید توان، همچنین روی موتور و سیستم اگزوز خودروها پیچاند.
تصویری از الیاف شیشه روکش‌داده شده با این ماده ترموالکتریک
یو وو، یکی از این محققان، می‌گوید که این فناوری جمع‌آوری انرژی ممکن است به شدت مقدار گرمای هدر رفته را کاهش دهد. مواد ترموالکتریک باکیفیت امروزی شکننده هستند و افزاره‌های ترموالکتریک از دیسک‌ها و اجزاء بزرگ تشکیل می‌شوند. افزاره انعطاف‌پذیر جدید با شکل‌های نامنظم موتورها و لوله‌های اگزوز مطابقت دارد و کسری کوچکی از مواد مورد نیاز برای افزاره‌های ترموالکتریک مرسوم را استفاده می‌کند.
طبق گفته این محققان این راهبرد همان سطح از عملکرد مواد ترموالکتریک مرسوم را ارائه می‌کند اما به مواد بسیار کمتری نیاز دارد و این منجر به هزینه پایین‌تر می‌شود و تولید انبوه را ممکن می‌سازد. این راهبرد جدید نویددهنده روشی است که می‌توان آن را پیشرفت داد.
اسکات فاینفروک، یکی دیگر از این محققان، می‌گوید: «ما ماده‌ای ساخته‌ایم که عمدتا از شیشه با روکشی به ضخامت ۳۰۰ نانومتر از تلورید سرب تشکیل شده است. بنابراین در حالی که افزاره‌های ترموالکتریک امروزی به مقادیر زیادی از عنصر گران‌قیمت تلوریوم نیاز دارند، ماده ما حاوی فقط ۵ درصد تلوریوم می‌باشد.»
علاوه بر تولید الکتریسیته هنگام قرار گرفتن در معرض گرما، این ماده می‌تواند بطور معکوس نیز عمل کند: اعمال یک جریان الکتریکی سبب جذب گرما توسط این ماده می‌شود و این توانایی ارائه یک روش خنک‌کنندگی حالت جامد را ممکن می‌سازد. این محققان جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters منتشر کرده‌اند. |
