A Nagy Péter Szentpétervári Politechnikai Egyetem kutatói fejlesztenek a termoelektromos generátorok új generációja, amelyek tízszer hatékonyabbak, mint társaiké piac. A végtermék 2021 végén kerül gyártásba!
Már jó ideje, több mint 15 éve tanulmányozzuk a szén nanocsövek különféle módosításait. Nem csak termoelektromos generátorokhoz, hanem például hatékony elektronikus automatikus kibocsátókhoz és különféle típusú érzékelőkhöz is - fényérzékeny érzékelők stb.
A szén nanoszerkezetünkben a hőáram és az elektronikus alrendszerek kölcsönhatásának modellje az alapja egy adott eszköz - egy termoelektromos generátor - létrehozásának, - – magyarázta a fejlesztési csoport vezetője, Olga Kvashenkene, az STC igazgatója "Az anyagok és technológiák neurális előrejelzése az elektronikai ipar számára" (NCMU SPbPU "Advanced digital" technológiák").
A termoelektromos generátor egy kis méretű eszköz (a ház mérete 5 mm) × (2 mm méretű), amely a hőenergiát elektromos energiává alakítja. A készülék összetett szén nanoszerkezetet tartalmaz.
Az alábbi képen az új termoelektromos generátor látható.
Hevítéskor kvantumelektrodinamikai folyamatok mennek végbe a szerkezetben, ami termoelektromos generáláshoz vezet. A bonyolult sztöchiometriájú fűtött szerkezetekben az elektronikus és a szerkezeti alrendszerek (rácsok) kölcsönhatásait gerjesztik. Ez a kvantumfizikai kölcsönhatás a termikus hatás következtében elektromos áram keletkezéséhez vezet.
„A termoelektromos generátorok szén nanocsöveken alapulnak, amelyek többféleképpen módosíthatók” – magyarázza Olga Kvashenkina. - Köztudott, hogy a szén gyémánt formájában is lehet, és szinte ideális dielektrikum. Az elektromosságot nem vezető és grafit formájú anyag nagyon jó elektromos vezető jelenlegi.
Generátoraink erre a két anizotróp szénkompozitra épülnek. Ezt a kompozitot egy teljesen egyedi technológiával állítjuk elő, amely lehetővé teszi egy termoelektromos generátor tulajdonságainak reprodukálását, ami nagyon jó ipari projektekhez."
A működés elve a generátorban használt nanokompozit szénszál szerkezetéhez kapcsolódik annak különböző állapotaiban.
Ugyanazon anyag vezető és nem vezető állapotának váltakozása lehetővé teszi a hő és az elektronáramlás közötti kölcsönhatás tulajdonságainak felhasználását. Ennek a kölcsönhatásnak és fizikai természetének a termoelektromos generátoroknál megfigyelt számítása alkalmazható egyetlen a hősugárzás és az egyes elektronok kvantumai, ami lehetővé teszi annak állítását, hogy kvantumelektrodinamikai folyamatok.
Arra törekszik, hogy elfoglalja a rést
„Kétség nélkül elmondható, hogy sem Oroszországban, sem külföldön nincsenek hasonló készülékek, ugyanazon a konstruktív alapon működik, mint a termoelektromos generátoraink – mondja Olga Kvashenkin.
Bármilyen projekt megkezdése előtt a kutatók technológiai előrejelzéseket készítenek, és megpróbálják felmérni szakértelmüket az érdeklődési körben a külföldi országokhoz képest. Emellett a kutatók elemzik a globális piacon elérhető termékkínálatot.
Nos, nyomon követjük ennek a fajta technológiának a fejlődését, és ami a legfontosabb, hogy milyen gyakorlati előnyökkel járhatnak az ilyen típusú generátorok.
Nos, ha tetszett az anyag, akkor örülök az értékelésének, és ne felejtsen el feliratkozni a csatornára. Köszönöm a figyelmet!