با ایجاد نوعی نانوالیاف ترموالکتریک، نخ‌هایی تولیدشده که قادر به تبدیل گرما به برق در ادوات پوشیدنی است. این نخ‌ها دوام طولانی‌مدت دارند.

نخ‌های نانویی از گرمای بدن برق تولید می‌کنند

آگاه: محققان کره‌ای، ماده ترموالکتریکی ساختند که می‌تواند در دستگاه‌های پوشیدنی مانند لباس هوشمند مورد استفاده قرار گیرد و عملکرد انرژی حرارتی پایدار را حتی در محیط‌های خشن حفظ کند. این امر به طرز چشمگیری معضل فقدان تعادل بین دستیابی به عملکرد خوب و انعطاف‌پذیری مکانیکی مواد ترموالکتریک را برطرف کرده است. این مشکل در زمینه مواد ترموالکتریک یک چالش قدیمی بوده که رفع آن می‌تواند تجاری‌سازی مواد ترموالکتریک را تسریع کند.
تیم تحقیقاتی مشترک استاد یئون سیک یونگ از گروه علوم و مهندسی مواد و اینکیو پارک از گروه مهندسی مکانیک، با همکاری تیم‌های تحقیقاتی پروفسور مین ووک از دانشگاه ملی هانبات و جون-هو جئونگ از انستیتوی ماشین‌آلات و مواد کره، با موفقیت الیاف ترموالکتریک بیسموت تلورید (Bi۲Te۳) را توسعه داده‌اند، که یک راه‌حل نوآورانه برداشت انرژی برای دستگاه‌های الکترونیکی انعطاف‌پذیر نسل بعدی است.نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای با عنوان Flexible All‐Inorganic Thermoelectric Yarns در نشریه Advanced Pathers منتشر شده است.
مواد ترموالکتریک موادی هستند که در صورت وجود اختلاف دما، ولتاژ تولید می‌کنند، آنها انرژی حرارتی را به انرژی الکتریکی تبدیل می‌کنند. درحال‌حاضر، حدود ۷۰درصد انرژی ازدست‌رفته به‌صورت گرما هدر می‌رود؛ بنابراین توجه به تحقیقات در این مورد اهمیت زیادی دارد.
بیشتر منابع گرمای اطراف ما مانند بدن انسان و لوله‌های اگزوز وسیله نقلیه به‌صورت سطح انحنادار هستند. مواد ترموالکتریک معدنی مبتنی بر مواد سرامیکی دارای عملکرد ترموالکتریک بالایی هستند اما تولید آنها شکننده و در اشکال خمیده دشوار است. در همین حال، مواد ترموالکتریک انعطاف‌پذیر با استفاده از اتصال‌دهنده‌های پلیمری موجود می‌توانند در سطوح اشکال مختلف اعمال شوند اما عملکرد آنها به‌دلیل هدایت الکتریکی کم و مقاومت حرارتی بالا پلیمر محدود شده است.
مواد ترموالکتریک معدنی که ازسوی این تیم تحقیق تولید می‌شود انعطاف‌پذیر نیست؛ بنابراین محققان با پیچاندن روبان‌های نانویی به جای افزودنی‌ها برای تولید یک ماده ترموالکتریک به شکل نخ، بر این محدودیت‌ها غلبه کردند.
پژوهشگران از یک روش رسوب پرتو الکترونی مبتنی بر نانوقالب برای رسوب مستمر روبان‌های نانویی استفاده کرده و سپس آنها را به‌شکل نخ درآوردند تا الیاف ترموالکتریکی معدنی بیسموت تلورید را تولید کنند.این الیاف ترموالکتریک معدنی دارای مقاومت خمشی بالاتری نسبت به مواد ترموالکتریک موجود هستند و حتی پس از تست‌های خمش مکرر و کششی بیش از هزار بار، تقریبا هیچ تغییری در خواص الکتریکی آنها ایجاد نمی‌شود. دستگاه ترموالکتریک ایجادشده ازسوی این تیم تحقیق با استفاده از اختلاف دما برق تولید می‌کند و اگر لباسی با دستگاه‌های ترموالکتریک از این نوع فیبر ساخته شود، می‌توان برق را از دمای بدن تولید کرد تا سایر دستگاه‌های الکترونیکی را تغذیه کند.

برچسب‌ها

نظر شما

شما در حال پاسخ به نظر «» هستید.
  • نظرات حاوی توهین و هرگونه نسبت ناروا به اشخاص حقیقی و حقوقی منتشر نمی‌شود.
  • نظراتی که غیر از زبان فارسی یا غیر مرتبط با خبر باشد منتشر نمی‌شود.