Категорије: Истакнути чланци » Занимљиве електричне вести
Број прегледа: 1380
Коментари на чланак: 0

Термоелектрични материјал са нарученим наноцевкама

 

Први термоелектрични материјал на свету, заснован на нарученим наноцевкама, развила је група научника са одељења функционалних наносистема и високотемпературних материјала Националног универзитета за науку и технологију „МИСиС“ у сарадњи са истраживачима шведског Универзитета за технологију Лулелеау и јенског Универзитета названим Фриедрицх Сцхиллер. Информације о иновативном развоју представљене су у облику чланка у часопису Адванцед Фунцтионал Материалс.

Нови материјал има полимерну природу, тако да је флексибилан. Поред тога, овде је коришћен додатак направљен од наноцевки, који значајно побољшава његову електричну проводљивост. Изгледи за материјал су огромни. У принципу, применљив је за пуњење мобилних гадгета без потребе за другим традиционалним изворима енергије. Наруквица или футрола за паметни телефон, направљени од новог материјала, омогућиће вам да мале преносне уређаје пуните буквално од топлине људског тела.

Термоелектрични материјали укључују хемијска једињења и легуре метала способне да претварају топлоту у електричну енергију у присуству разлике у температури између делова узорка направљених од таквог материјала. Ако проводнике повежете са елементом направљеним од овог материјала, кроз њих можете примати електричну енергију.

Сеебецк ефекат

Подсјетимо да је термоелектрични ефект, такођер познат као Сеебецк ефекат, открио је немачки физичар Тхомас Сеебецк 1821. године. Дуго времена само су легуре коришћене као термоелектрични материјали за термоелектричне генераторе, што даје ефикасност од само око 10%. А да би се постигао максималан ефикасност таквог елемента, било је потребно осигурати температурну разлику од стотина степени, што је технички тешко урадити.

Термоелектрични генератор

У последњих неколико година, научници су активно тражили алтернативе термоелектричним легурама. Нађено је решење - погодни полимерни материјали. Полимерни материјали узети као основа омогућавају вам стварање узорака термоелектрични претварачиспособно да ради чак и на собној температури.

Поред тога, већина полимера је нетоксична и има ниску топлотну проводљивост, што минимизира бескорисно расипање топлоте која им се даје. За разлику од легура метала, полимери имају одличну флексибилност, што значи да се у начелу од њих могу направити термогенератори било којег жељеног облика.

Први светски узорак модификованог полимера са уређеним и издуженим наноцевкама, распоређеним коришћењем врло обећавајућег полимера - полиетилендиокстиофена. Овај полимер сам по себи карактерише висока електрична проводљивост, а осим тога, проводљивост се може додатно побољшати додавањем хемијских инклузија у полимерној матрици полазног материјала.

Термоелектрични материјал са нарученим наноцевкама
Композитни термоелектрични материјал

На слици изнад приказан је поступак израде композитног материјала који користи слој поливинил бутирала за пренос флексибилних закривљених подлога.

Следеће приказује композит који је успешно пренесен на три подлоге различитих облика, укључујући закривљену површину и флексибилни носач.

Композитни материјал на различитим подлогама

Приказане слике приказују потенцијалну употребу новог материјала као „грађевинских блокова“ у различите сврхе, све до употребе као конформног премаза за производе било ког облика, укључујући савијајуће фолије и флексибилне подлоге.

Прво је на полуводичкој подлози узгајан вертикално оријентисан низ угљеничних наноцевки.После - наноцјевчице су хоризонтално издужене. Тада је низ наноцевки напуњен полимером.

Пошто се наноцјевчице узгајају, оне се често накупљају, формирајући својеврсне агломерације, да би се у једном тренутку елиминисале такве акумулације, материјал је подвргнут накнадној обради са етилен гликолом и диметил сулфоксидом. По завршетку последњег корака обраде, специфична снага материјала повећала се више од 4 пута, то јест, на око 92 μВ * мК ^ (- 2).

Један од чланова научне групе са Одељења за функционалне наносистеме и високотемпературне материјале Националног универзитета за науку и технологију „МИСиС“, кандидат физичко-математичких наука Хабиб Иусупов тврди да ће добијене карактеристике омогућити коришћење новог материјала за стварање термоелектричних претварача способних да претварају топлоту људског тела (то јест, ради на температурним разликама тела са собном температуром) у електричну енергију. На пример, на руци можете да направите наруквицу или поклопац за телефон који може стално да напаја уређај без потребе за додатним извором енергије.

Погледајте и на електрохомепро.цом:

  • Наногенератори за пуњење преносних уређаја
  • Ефикасно претварање топлоте у електричну енергију помоћу генератора топлоте ...
  • Пелтиер термоелектрични модул - уређај, принцип рада, карактеристика ...
  • Електрично проводљив материјал за самоцељење
  • Термоелектрични генератори (Бернстеин А. С)

  •