Raziskovalci s Politehnične univerze Petra Velikega v Sankt Peterburgu se razvijajo nova generacija termoelektričnih generatorjev, ki so desetkrat učinkovitejši od svojih analogov v trg. Končni izdelek bo šel v proizvodnjo do konca leta 2021!
Različne modifikacije ogljikovih nanocevk preučujemo že kar nekaj časa, več kot 15 let. Ne samo za termoelektrične generatorje, ampak tudi na primer za učinkovite elektronske avtooddajnike in različne tipe senzorjev - svetlobno občutljive senzorje itd.
Model interakcije toplotnega toka in elektronskih podsistemov v naši ogljikovi nanostrukturi je osnova za ustvarjanje posebne naprave - termoelektričnega generatorja ", - je pojasnila vodja razvojne skupine Olga Kvashenkene, direktorica STC "Nevronsko napovedovanje materialov in tehnologij za elektronsko industrijo" (NCMU SPbPU "Napredne digitalne tehnologije").
Termoelektrični generator je majhna naprava (dimenzije ohišja 5 mm) × (velikost 2 mm), ki pretvarja toplotno energijo v električno energijo. Naprava vsebuje kompleksno ogljikovo nanostrukturo.
Na spodnji fotografiji si lahko ogledate nov termoelektrični generator.
Pri segrevanju se v strukturi pojavijo kvantni elektrodinamični procesi, ki vodijo do termoelektrične tvorbe. V ogrevanih strukturah s kompleksno stehiometrijo se vzbujajo interakcije elektronskega in strukturnega podsistema (mrež). Ta kvantno-fizična interakcija vodi do generiranja električnega toka s toplotnim učinkom.
»Termoelektrični generatorji temeljijo na ogljikovih nanocevkah, ki jih je mogoče spreminjati na različne načine,« pojasnjuje Olga Kvašenkina. - Znano je, da je ogljik lahko v obliki diamantov in je skoraj idealen dielektrik - Material, ki ne prevaja elektrike in je v obliki grafita, je zelo dober prevodnik elektrike tok.
Na osnovi teh dveh anizotropnih ogljikovih kompozitov temeljijo naši generatorji. Ta kompozit pridobivamo s popolnoma edinstveno tehnologijo, ki nam omogoča reproduciranje lastnosti termoelektričnega generatorja, kar je zelo dobro za industrijske projekte."
Načelo delovanja je povezano s strukturo nanokompozitnih ogljikovih vlaken, ki se uporabljajo v generatorju v različnih stanjih.
Izmenjava prevodnih in neprevodnih stanj istega materiala omogoča uporabo lastnosti interakcije med toplotnim in elektronskim tokom. Izračun te interakcije in njene fizične narave, opaženi v termoelektričnih generatorjih, se uporablja za posamezne kvantov toplotnega sevanja in posameznih elektronov, kar omogoča trditi, da kvantni elektrodinamični procesi.
Prizadeva si zasesti svojo nišo
"Brez dvoma lahko rečemo, da podobnih naprav ni v Rusiji ali v tujini, delujejo na enaki konstruktivni podlagi kot naši termoelektrični generatorji - pravi Olga Kvašenkin.
Preden začnejo s katerim koli projektom, raziskovalci naredijo tehnološke napovedi in poskušajo oceniti svojo strokovnost na področju, ki ga zanima, v primerjavi s tujino. Poleg tega raziskovalci analizirajo paleto izdelkov, ki so na voljo na svetovnem trgu.
No, spremljali bomo razvoj tovrstne tehnologije in, kar je najpomembneje, kakšne praktične koristi lahko prinesejo tovrstni generatorji.
No, če vam je bilo gradivo všeč, bom vesel vaše ocene in se tudi ne pozabite naročiti na kanal. Hvala za vašo pozornost!