Forskere fra Peter den store St. Petersburg polytekniske universitet utvikler seg en ny generasjon termoelektriske generatorer, som er ti ganger mer effektive enn sine motparter i marked. Det endelige produktet vil settes i produksjon innen utgangen av 2021!
Vi har studert ulike modifikasjoner av karbon nanorør i ganske lang tid, mer enn 15 år. Ikke bare for termoelektriske generatorer, men også for for eksempel effektive elektroniske auto-emittere og ulike typer sensorer - lysfølsomme sensorer, etc.
Modellen for interaksjon av varmefluksen og elektroniske delsystemer i vår karbon-nanostruktur er grunnlaget for å lage en spesifikk enhet - en termoelektrisk generator ", - forklarte lederen for utviklingsgruppen Olga Kvashenkene, direktør for STC "Neural prognose for materialer og teknologier for elektronikkindustrien" (NCMU SPbPU "Avansert digital teknologier").
En termoelektrisk generator er en liten enhet (husdimensjoner 5 mm) × (2 mm i størrelse), som konverterer termisk energi til elektrisk energi. Enheten inneholder en kompleks karbon-nanostruktur.
På bildet nedenfor kan du se den nye termoelektriske generatoren.
Ved oppvarming oppstår kvanteelektrodynamiske prosesser i strukturen, noe som fører til termoelektrisk generering. I oppvarmede strukturer med en kompleks støkiometri er interaksjoner mellom de elektroniske og strukturelle undersystemene (gitteret) begeistret. Denne kvante-fysiske interaksjonen fører til generering av elektrisk strøm på grunn av den termiske effekten.
"Termoelektriske generatorer er basert på karbon nanorør, som kan modifiseres på forskjellige måter," forklarer Olga Kvashenkina. - Det er velkjent at karbon kan være i form av diamanter og er et nesten ideelt dielektrikum - Et materiale som ikke leder elektrisitet og er i form av grafitt er en veldig god leder av elektrisk strøm.
Det er på grunnlag av disse to anisotropiske karbonkomposittene våre generatorer er basert. Vi oppnår denne kompositten ved hjelp av en helt unik teknologi som lar oss reprodusere egenskapene til en termoelektrisk generator, som er veldig bra for industrielle prosjekter."
Driftsprinsippet er relatert til strukturen til nanokomposittkarbonfiberen som brukes i generatoren i dens forskjellige tilstander.
Vekslingen av ledende og ikke-ledende tilstander av samme materiale gjør det mulig å bruke egenskapene til samspillet mellom varme og elektronstrøm. Beregningen av denne interaksjonen og dens fysiske natur, observert i termoelektriske generatorer, gjelder enkeltstående quanta av termisk stråling og enkeltelektroner, noe som gjør det mulig å hevde at kvanteelektrodynamiske prosesser.
Streber etter å okkupere din nisje
"Det kan uten tvil sies at det ikke finnes lignende enheter verken i Russland eller i utlandet, opererer på samme konstruktive grunnlag som våre termoelektriske generatorer - sier Olga Kvashenkin.
Før du starter et prosjekt, utfører forskere teknologiske prognoser og prøver å vurdere deres ekspertisenivå på interesseområdet sammenlignet med andre land. I tillegg analyserer forskerne utvalget av produkter som er tilgjengelig på det globale markedet.
Vel, vi vil følge utviklingen av denne typen teknologi og, viktigst av alt, hvilke praktiske fordeler denne typen generatorer kan gi.
Vel, hvis du likte materialet, vil jeg være glad for vurderingen din, og ikke glem å abonnere på kanalen. Takk for din oppmerksomhet!