Mokslininkai sukūrė tinkamą medžiagą, skirtą naudoti termoelektriniuose generatoriuose, pagrįstą „anomaliu Nernsto efektu (ANE)“, kuri padidina įtampos generavimo efektyvumo kolektorių. Šiuos prietaisus galima patogiai dėvėti lanksčių formų ir dydžių, kad būtų galima maitinti mažus įtaisus ir taip pakeisti baterijos.
Termoelektrinis efektas apima šilumos energijos ir elektros energijos konversiją; vadinamas Seebeck efektu, kai dviejų skirtingų metalų sandūroje šiluma paverčiama elektriniu potencialu, o atvirkščiai vadinama Peltier efektu, ty elektrinio potencialo pavertimu šiluma generuojant.
Šilumos yra gausu, o kartais ji tampa atliekomis, kurias būtų galima surinkti elektros prietaisams maitinti. Anksčiau buvo dedama daug pastangų kuriant komerciškai perspektyvią šilumos surinkimo technologiją. „Seebeck“ efektu pagrįstas modelis negalėjo pamatyti dienos šviesos dėl kelių apribojimų.
Mažiau žinomas reiškinys vadinamas Anomalusis Nernsto efektas (ANE), ty temperatūros gradiento taikymas magnetinėje medžiagoje sukuria elektros įtampą, statmeną šilumos srautui, ir anksčiau buvo taikomas šilumos surinkimui ir jos pavertimui elektra. Tačiau jo galimybės buvo ribotos, nes trūksta tinkamų netoksiškų, lengvai prieinamų ir nebrangių medžiagų.
Atrodo, kad šios tinkamos medžiagos paieška baigėsi! Tyrėjai neseniai pranešė, kad pagamino netoksišką, lengvai prieinamą, nebrangų ir pakankamai kaliojo lydinio, kad būtų galima pagaminti plonas plėveles, atitinkančias reikalavimus. Naudodami dopingo vartojimo procesą mokslininkai padarė Fe3Al arba FE3Ga (75 % geležies ir 25 % aliuminio arba galio). Naudojant šią medžiagą generuojama įtampa buvo padidinta 20 kartų.
Ši naujai sukurta medžiaga atrodo labai perspektyvi ir gali būti naudojama kuriant plonas ir lanksčias medžiagas, galinčias nuimti eikvoti šilumą efektyviai konvertuoti į elektros įtampą, pakankamą maitinimui maži prietaisai.
Šios medžiagos, kuri yra tinkama savybių atžvilgiu, atradimas galėtų būti įmanomas dėl to, kad yra didelės spartos automatizuotos skaitmeninės skaičiavimo technologijos, kurios veiksmingai įveikia ankstesnio medžiagų kūrimo metodo, pagrįsto „kartojimu“ ir „patobulinimu“, apribojimus. .
***
Šaltiniai:
1. Tokijo universitetas 2020. Pranešimas spaudai. Gausus elementas mažiems įrenginiams maitinti. Plonas, geležies pagrindu pagamintas generatorius naudoja atliekinę šilumą, kad būtų tiekiamas nedidelis energijos kiekis. Paskelbta 28 d., 28 m. balandžio 2020 d. Prieiga internete adresu https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00106.html Žiūrėta 08 m. gegužės 2020 d.
2. Sakai, A., Minami, S., Koretsune, T. ir kt. Geležies pagrindu pagaminti dvejetainiai feromagnetai, skirti skersinei termoelektrinei konversijai. Gamta 581, 53–57 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2230-z
***
