Istraživači s Politehničkog sveučilišta Petra Velikog u St. Petersburgu se razvijaju nova generacija termoelektričnih generatora, koji su deset puta učinkovitiji od svojih kolega u tržište. Konačni proizvod će krenuti u proizvodnju do kraja 2021. godine!
Već duže od 15 godina proučavamo razne modifikacije ugljikovih nanocijevi. Ne samo za termoelektrične generatore, već i, na primjer, za učinkovite elektroničke auto-emitere i razne vrste senzora - senzore osjetljive na svjetlost itd.
Model interakcije toplinskog toka i elektroničkih podsustava u našoj ugljičnoj nanostrukturi temelj je za stvaranje specifičnog uređaja - termoelektričnog generatora", - objasnila je voditeljica razvojne grupe Olga Kvashenkene, direktorica STC-a "Neuralno predviđanje materijala i tehnologija za elektroničku industriju" (NCMU SPbPU "Napredni digitalni tehnologije").
Termoelektrični generator je uređaj male veličine (dimenzija kućišta 5 mm) × (veličine 2 mm), koji pretvara toplinsku energiju u električnu. Uređaj sadrži složenu ugljičnu nanostrukturu.
Na fotografiji ispod možete vidjeti novi termoelektrični generator.
Kada se zagrije, u strukturi se javljaju kvantni elektrodinamički procesi koji dovode do termoelektrične generacije. U grijanim strukturama složene stehiometrije pobuđuju se interakcije elektroničkog i strukturnog podsustava (rešetke). Ova kvantno-fizička interakcija dovodi do stvaranja električne struje zbog toplinskog učinka.
“Termoelektrični generatori temelje se na ugljičnim nanocijevima koje se mogu modificirati na različite načine”, objašnjava Olga Kvašenkina. - Dobro je poznato da ugljik može biti u obliku dijamanata i da je gotovo idealan dielektrik - Materijal koji ne provodi elektricitet i koji je u obliku grafita vrlo je dobar provodnik elektriciteta Trenutno.
Na temelju ova dva anizotropna ugljična kompozita baziraju se naši generatori. Ovaj kompozit dobivamo potpuno jedinstvenom tehnologijom koja nam omogućuje reproduciranje svojstava termoelektričnog generatora, što je vrlo dobro za industrijske projekte."
Princip rada povezan je sa strukturom nanokompozitnih ugljičnih vlakana koja se koriste u generatoru u različitim stanjima.
Izmjena vodljivih i nevodljivih stanja istog materijala omogućuje korištenje svojstava interakcije između topline i toka elektrona. Proračun ove interakcije i njezine fizičke prirode, promatrane u termoelektričnim generatorima, primjenjiv je na pojedinačne kvanti toplinskog zračenja i pojedinačnih elektrona, što omogućuje da se tvrdi da su kvantni elektrodinamički procesi.
Nastojite zauzeti svoju nišu
„Može se bez ikakve sumnje reći da sličnih uređaja nema ni u Rusiji ni u inostranstvu, rade na istoj konstruktivnoj osnovi kao i naši termoelektrični generatori - kaže Olga Kvašenkin.
Prije početka bilo kojeg projekta, istraživači provode tehnološke prognoze i pokušavaju procijeniti svoju razinu stručnosti u području interesa u usporedbi s inozemstvom. Osim toga, istraživači analiziraju raspon proizvoda dostupnih na svjetskom tržištu.
Pa, pratit ćemo razvoj ovakve tehnologije i, što je najvažnije, kakve praktične koristi mogu donijeti ovakvi generatori.
Pa, ako vam se svidio materijal, bit će mi drago vašoj procjeni, a također se ne zaboravite pretplatiti na kanal. Hvala na pažnji!