طور علماء من روسيا عمليا جيلًا جديدًا من المولدات الكهروحرارية ، والتي ليس لها نظائر في العالم

  • Oct 30, 2021
click fraud protection

باحثون من جامعة بيتر جريت سانت بطرسبرغ للفنون التطبيقية يتطورون جيل جديد من المولدات الكهروحرارية ، وهي أكثر كفاءة بعشر مرات من نظيراتها في سوق. المنتج النهائي سيدخل حيز الإنتاج بحلول نهاية عام 2021!

لقد درسنا تعديلات مختلفة للأنابيب النانوية الكربونية لبعض الوقت ، أكثر من 15 عامًا. ليس فقط للمولدات الكهروحرارية ، ولكن أيضًا ، على سبيل المثال ، من أجل بواعث تلقائية إلكترونية فعالة وأنواع مختلفة من أجهزة الاستشعار - أجهزة استشعار حساسة للضوء ، إلخ.

نموذج التفاعل بين التدفق الحراري والأنظمة الفرعية الإلكترونية في البنية النانوية الكربونية لدينا هو الأساس لإنشاء جهاز محدد - مولد كهربائي حراري "، - أوضح رئيس مجموعة التطوير Olga Kvashenkene ، مدير STC "التنبؤ العصبي للمواد والتقنيات لصناعة الإلكترونيات" (NCMU SPbPU "Advanced digital التقنيات ").

المولد الكهروحراري عبارة عن جهاز صغير الحجم (أبعاد مبيت 5 مم) × (حجم 2 مم) ، والذي يحول الطاقة الحرارية إلى طاقة كهربائية. يحتوي الجهاز على بنية نانوية كربونية معقدة.

في الصورة أدناه يمكنك رؤية المولد الكهروحراري الجديد.

www.cell.com
www.cell.com

عند تسخينها ، تحدث العمليات الكهروديناميكية الكمية في الهيكل ، مما يؤدي إلى توليد الطاقة الكهروحرارية. في الهياكل الساخنة ذات القياس المتكافئ المعقد ، تكون تفاعلات الأنظمة الفرعية الإلكترونية والهيكلية (المشابك) متحمسة. يؤدي هذا التفاعل الكمي الفيزيائي إلى توليد تيار كهربائي بسبب التأثير الحراري.

instagram viewer

توضح أولغا كفاشينكينا: "تعتمد المولدات الكهروحرارية على الأنابيب النانوية الكربونية التي يمكن تعديلها بطرق مختلفة". - من المعروف أن الكربون يمكن أن يكون على شكل ماس وهو عازل مثالي تقريبًا - المادة التي لا توصل الكهرباء وتكون على شكل جرافيت هي موصل جيد جدًا للكهرباء تيار.

على أساس هذين المركبين الكربونيين متباين الخواص ، تعتمد مولداتنا. نحصل على هذا المركب باستخدام تقنية فريدة تمامًا تسمح لنا بإعادة إنتاج خصائص المولد الكهروحراري ، وهو أمر جيد جدًا للمشاريع الصناعية. "

يرتبط مبدأ التشغيل ببنية ألياف الكربون النانوية المركبة المستخدمة في المولد في حالاته المختلفة.

إن تناوب الحالات الموصلة وغير الموصلة لنفس المادة يجعل من الممكن استخدام خصائص التفاعل بين الحرارة وتدفق الإلكترون. حساب هذا التفاعل وطبيعته الفيزيائية ، التي لوحظت في المولدات الكهروحرارية ، قابلة للتطبيق على واحد كوانتا الإشعاع الحراري والإلكترونات المفردة ، مما يجعل من الممكن تأكيد تلك العمليات الكهروديناميكية الكمية.

تسعى جاهدة لاحتلال مكانتك

"يمكن القول دون أدنى شك أنه لا توجد أجهزة مماثلة سواء في روسيا أو في الخارج ، تعمل على نفس الأساس البناء لمولداتنا الحرارية - تقول أولغا كفاشينكين.

قبل البدء في أي مشروع ، يقوم الباحثون بإجراء تنبؤات تكنولوجية ومحاولة تقييم مستوى خبرتهم في مجال الاهتمام مقارنة بالدول الأجنبية. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم الباحثون بتحليل مجموعة المنتجات المتاحة في السوق العالمية.

حسنًا ، سنتابع تطور هذا النوع من التكنولوجيا ، والأهم من ذلك ، ما هي الفوائد العملية التي يمكن أن يجلبها هذا النوع من المولدات.

حسنًا ، إذا أحببت المادة ، فسأكون سعيدًا بتقييمك ، ولا تنس أيضًا الاشتراك في القناة. شكرا لاهتمامكم!