Categories: Microsoft

Νέα οργανική θερμοηλεκτρική συσκευή μπορεί να συλλέξει ενέργεια σε θερμοκρασία δωματίου


Επιστήμονες στην Ιαπωνία ανέπτυξαν μια νέα οργανική συσκευή που μπορεί να συλλέγει ενέργεια από τη θερμότητα. Σε αντίθεση με άλλες θερμοηλεκτρικές γεννήτριες, αυτή λειτουργεί σε θερμοκρασία δωματίου χωρίς θερμοκρασιακή διαβάθμιση.

Οι θερμοηλεκτρικές συσκευές έχουν σχεδιαστεί για να αξιοποιούν έναν απλό νόμο της Φυσικής: η θερμική ενέργεια μετακινείται από τις θερμότερες περιοχές προς τις ψυχρότερες. Σε αυτές τις συσκευές, τα ηλεκτρόνια μετακινούνται από τη θερμότερη επιφάνεια προς την ψυχρότερη, γεγονός που οδηγεί στην παραγωγή ηλεκτρικού ρεύματος. Θεωρητικά, οι θερμοηλεκτρικές γεννήτριες, τα υλικά και οι χρωστικές θα μπορούσαν να παράγουν ηλεκτρική ενέργεια από μικρές διαφορές θερμοκρασίας σε κινητήρες, σταθμούς παραγωγής ενέργειας, ακόμη και από τη θερμότητα του σώματος.

Συνήθως, όσο μεγαλύτερη είναι η διαβάθμιση της θερμοκρασίας, τόσο καλύτερη είναι η θερμοηλεκτρική γεννήτρια, αλλά τώρα επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Kyushu στην Ιαπωνία βρήκαν έναν τρόπο να αξιοποιήσουν τη σχετικά χαμηλή ενέργεια που είναι διαθέσιμη από τη θερμοκρασία δωματίου, χωρίς καθόλου διαβάθμιση.

Αντ’ αυτού, η νέα συσκευή λειτουργεί με βάση μια αρχή που ονομάζεται διαχωρισμός φορτίου. Η θερμότητα από τον περιβάλλοντα αέρα προκαλεί τα αρνητικά ηλεκτρόνια και τις θετικές «οπές» ηλεκτρονίων στο υλικό να διαχωριστούν και να κινηθούν προς διαφορετικές κατευθύνσεις, δημιουργώντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα.

Τα εν λόγω υλικά είναι οργανικές ενώσεις, οι οποίες μπορούν εύκολα να μεταβιβάζουν ηλεκτρόνια μεταξύ τους. Διαφορετικοί τύποι αυτών των ενώσεων στοιβάζονται σε λεπτά στρώματα σαν σκάλες και η θερμότητα δίνει στα ηλεκτρόνια ή τις οπές αρκετή ενέργεια για να πηδήξουν στο επόμενο «σκαλοπάτι».

Μετά από πολλές δοκιμές και λάθη με διαφορετικούς συνδυασμούς ενώσεων, η ομάδα κατέληξε σε μια συσκευή με ένα στρώμα 180 νανομέτρων φθαλοκυανίνης χαλκού, 320 nm εξαδεκαφθοροφθαλοκυανίνης χαλκού, 20 nm φουλερενίου και 20 nm μπαθοκουπρίνης.

Το τελικό αποτέλεσμα είχε τάση ανοιχτού κυκλώματος 384 millivolts, πυκνότητα ρεύματος βραχυκύκλωσης 1,1 μA/cm2 και μέγιστη ισχύ 94 nW/cm2. Αυτή είναι μια μικροσκοπική ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας, βέβαια, αλλά λαμβάνοντας υπόψη ότι προέρχεται από τη θερμοκρασία δωματίου, θα μπορούσε να δημιουργήσει απλούστερες γεννήτριες.

«Θα θέλαμε να συνεχίσουμε να εργαζόμαστε πάνω σε αυτή τη νέα συσκευή και να δούμε αν μπορούμε να τη βελτιστοποιήσουμε περαιτέρω με διαφορετικά υλικά», δήλωσε ο καθηγητής Chihaya Adachi, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. «Μπορούμε μάλιστα πιθανότατα να επιτύχουμε μεγαλύτερη πυκνότητα ρεύματος αν αυξήσουμε την επιφάνεια της συσκευής, κάτι που είναι ασυνήθιστο ακόμη και για τα οργανικά υλικά. Αυτό δείχνει ότι τα οργανικά υλικά διαθέτουν εκπληκτικές δυνατότητες».

[via]



Πηγή

iTech News

Leave a Comment
Share
Published by
iTech News

Recent Posts

Το τηλεσκόπιο CHIME χαρτογραφεί το αρχαιότερο υδρογόνο στο Σύμπαν

Σύνοψη Το καναδικό ραδιοτηλεσκόπιο CHIME κατάφερε για πρώτη φορά να ανιχνεύσει την αρχαιότερη λάμψη υδρογόνου…

3 ώρες ago

Ερευνητές συνέδεσαν τρία ανθρώπινα οργανοειδή εγκεφάλου και παρατήρησαν την ανάπτυξη ικανότητας μάθησης

Σύνοψη Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τόκιο καλλιέργησαν και συνέδεσαν ανθρώπινα οργανοειδή εγκεφάλου σε ειδικά…

4 ώρες ago

Η Naughty Dog ετοιμάζει νέο παιχνίδι Uncharted!

Σύνοψη Η Naughty Dog αναπτύσσει ένα εντελώς νέο παιχνίδι Uncharted και όχι κάποιο remake των…

4 ώρες ago

Νέος οπτικός AI επεξεργαστής από το UCLA εντοπίζει deepfakes με ακρίβεια 98%

Σύνοψη Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου UCLA ανέπτυξαν μια νέα υβριδική αρχιτεκτονική οπτικού-νευρωνικού επεξεργαστή με σκοπό…

4 ώρες ago

Ανθρωποειδή ρομπότ ετοιμάζονται να κατακτήσουν τη Σελήνη

Σύνοψη Η ομάδα Dexterous Robotics της NASA αναπτύσσει προηγμένα ανθρωποειδή ρομπότ τα οποία προορίζονται να…

4 ώρες ago

Dexter: Resurrection – Επίσημο trailer και ημερομηνία πρεμιέρας για τη 2η σεζόν!

Σύνοψη Η δεύτερη σεζόν του Dexter: Resurrection κάνει επίσημη πρεμιέρα στις 30 Οκτωβρίου 2026 μέσα…

13 ώρες ago

Αυτό το site χρησιμοποιεί cookies, για την παροχή των υπηρεσιών της, να προσαρμόσετε τις διαφημίσεις και να αναλύσει την επισκεψιμότητα. Με τη χρήση αυτής της ιστοσελίδας, συμφωνείτε με τη πολιτική χρήση των cookies.