دستيابي به بازده انرژي بهتر با مواد ترموالكتريكي

واضح آرشیو وب فارسی:شبكه خبر دانشجو: دستيابي به بازده انرژي بهتر با مواد ترموالكتريكي
اخيراً اطلاعات جديدي در مورد مواد ترموالكتريكي و عملكرد آنها منتشر شده و اين اطلاعات جديد دقيقاً توضيح مي‌دهد كه چرا برخي از مواد ترموالكتريكي مي‌توانند بدون از دست‌ دادن خصوصيات الكتريكي خوب خود، رسانايي حرارتي پايين و مطلوبي داشته باشند.
به گزارش گروه علمي و آموزشي «شبكه خبر دانشجو»، با چيدمان مواد ترموالكتريكي مي توان واحدهايي ساخت كه قادرند اختلاف حرارتي را به انرژي الكتريكي تبديل كنند و يا بالعكس، جريان الكتريكي را براي سردسازي به كار گيرند.

با اين حال براي استفاده مؤثر از اين مواد، لازم است يك ولتاژ بالا بر روي آنها اعمال شود تا اين مواد، رسانايي الكتريكي بالا و رسانايي حرارتي پاييني داشته‌ باشند.

برخورداري از رسانايي الكتريكي خوب و رسانايي حرارتي پايين مي‌تواند در تبديل حرارت تلف‌شده - به‌عنوان مثال حرارت گازهاي اگزوز خودرو - ضروري باشد.

هم‌اكنون سازندگان پيشروي خودرو در تلاشند تا اين امكان را فراهم آورند و نخستين مدل‌هاي خودرويي كه اين قابليت را دارند، بزودي توليد خواهند شد.

طبق گفته‌هاي بو بي‌آيورسن، پروفسوري در iNANO در دانشگاه rhus پيش‌بيني مي‌شود كه اين فناوري، اقتصاد سوخت خودرو را به ميزان چشمگيري ارتقا دهد؛ همچنين اين اطلاعات مي‌تواند در ابداع روش‌هاي سردسازي جديد نقش داشته باشد تا به اين شكل از معمول‌ترين روش سردسازي؛ يعني به‌كارگيري گاز گل‌خانه‌اي R-134a كه براي محيط بسيار مضر است، اجتناب شود؛ تمام اين پيامدها براي محيط زيست سودمند خواهد بود.

اين محققان در تحقيق اخير خود، يكي از اميدواركننده‌ترين مواد ترموالكتريكي را در گروهي از كلچريت‌ها(clathrates) بررسي كردند؛ اين ماده، بلورهايي ايجاد مي‌كند كه از «نانوقفس‌ها» پر شده‌اند.

اسگر بي‌آبراهامسن، دانشمند ارشد در Ris-DTU در اين‌ باره مي‌گويد: با قراردادن يك اتم سنگين در هر نانوقفس مي‌توانيم قابليت هدايت حرارتِ بلور را كاهش دهيم؛ تاكنون فكر مي‌كرديم كه حركات تصادفي اتم‌هاي سنگين در قفس‌ها موجب مي‌شود رسانايي حرارتي، اين چنين پايين باشد، اما نشان داده شده ‌است كه اين ايده نادرست است.

اين محققان از روش پراكندگي نوترون كه به آنها امكان مي‌دهد به درون ماده مذكور نگاه كنند و حركات اتم‌هاي يادشده را مشاهده كنند، استفاده كرده‌اند.

يك استاديار دانشگاه كپنهاگ به ‌نام كيم لفمن مي‌گويد: داده‌هاي ما نشان مي‌دهد كه عمدتاً الگوي حركتِ مشترك اتم‌ها، تعيين‌كننده خصوصيات اين مواد ترموالكتريكي است؛ اين كشف براي طراحي مواد جديد و به‌كارگيري كارآمدتر انرژي داراي اهميت بسيار زيادي است.

لازم به ذكر است، نتايج اين تحقيق در نشريه Nature Materials به چاپ رسيده ‌است./انتهاي پيام/
چهارشنبه 20 آذر 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: شبكه خبر دانشجو]

[مشاهده در: www.snn.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 266]