تبدیل گرمای هدر رفته به برق، سادهتر و ارزانتر میشود
محققان ژاپنی با کمک لایههای نازک دی سیلیسید تنگستن موفق به ساخت ابزاری شدند که میتواند گرمای هدر رفته در دستگاههای مختلف را به برق تبدیل کند. این کار با کارایی بالا انجام میشود.

به گزارش "گسترش تولید و تجارت" به نقل از ستاد نانو، مواد ترموالکتریک که گرما را به الکتریسیته تبدیل میکنند، ابزار ارزشمندی برای جذب گرمای و تبدیل آن به برق هستند. این مواد به ویژه در صنایع و وسایل نقلیهای مفید هستند که موتورها گرمای زیادی تولید میکنند و با تبدیل آن به برق، کارایی انرژی را بهبود میبخشند.آنها همچنین پتانسیل تولید برق در حسگرهای از راه دور و ماهوارهها را نشان میدهند که منابع انرژی سنتی ممکن است برای آنها غیرعملی باشند.
دستگاههای ترموالکتریک رایج ولتاژی را در همان جهت جریان گرما تولید میکنند
این دستگاهها معمولاً از دو نوع ماده موازی به نامهای نوع p و n استفاده میکنند که ولتاژهایی را در جهت مخالف تولید میکنند.با اتصال سری آنها میتوان ولتاژ قویتری تولید کرد. با این حال، این کار منجر به تعداد زیادی نقاط تماس میشود که باعث افزایش مقاومت الکتریکی و در نتیجه کاهش توان میشود.
دستگاههای ترموالکتریک جانبی کاری منحصر به فرد انجام میدهند
آنها برقی عمود بر جریان گرما تولید میکنند. این ویژگی به آنها اجازه میدهد تا به تماسهای کمتری نیاز داشته باشند و از این رو، تبدیل ترموالکتریک کارآمدتری را به دست آورند.مواد با قطبیت هدایت وابسته به محور (ADCP) یا رساناهای گونیوقطبی، که بارهای مثبت (نوع p) را در یک جهت و بار منفی (نوع n) در جهت دیگر هدایت میکنند، گزینههای امیدوارکنندهای برای دستگاههای ترموالکتریک جانبی هستند. یک تیم تحقیقاتی از ژاپن به سرپرستی پروفسور ریوجی اوکازاکی از گروه فیزیک در دانشگاه علوم توکیو (TUS)، به همراه شویا اوسومی از TUS و دکتر یوشیکی جی ساتو از دانشگاه سایتاما، ترموالکتریک جانبی در دی سیلیسید تنگستن نیمه فلزی (WSi2) ایجاد کرده است. تبدیل انرژی با کمک ترموالکتریک جانبی پدیدهای است که به عنوان یک فناوری هستهای جدید برای حسگرهایی که قادر به اندازهگیری دما و جریان گرما هستند، مورد توجه قرار گرفته است. پروفسور اوکازاکی توضیح میدهد که این اولین نمایش مستقیم تبدیل ترموالکتریک جانبی در دی سیلیسید تنگستن نیمه فلزی است.
مواد ترموالکتریک می توانند گرمای اتلاف را جذب کرده و به الکتریسیته مفید تبدیل کنند و با تبدیل گرمای اضافی به انرژی، کارایی انرژی را بهبود بخشند
این امر به ویژه در صنایع و وسایل نقلیه با موتورهایی که گرمای اتلاف قابل توجهی تولید می کنند بسیار ارزشمند است.تبدیل ترموالکتریک عرضی پدیده ای است که به عنوان یک فناوری هسته ای جدید برای حسگرهایی که قادر به اندازه گیری دما و جریان گرما هستند، مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، تنها تعداد محدودی از این مواد وجود دارد، و هیچ دستورالعمل طراحی ایجاد نشده است. تبدیل ترموالکتریک عرضی پدیده ای است که به عنوان یک فناوری هسته ای جدید برای حسگرهایی که قادر به اندازه گیری دما و جریان گرما هستند، مورد توجه قرار گرفته است. با این حال، تنها تعداد محدودی از این مواد وجود دارد، و هیچ دستورالعمل طراحی ایجاد نشده است . امید است این تحقیق بتواند به توسعه حسگرهای جدید و کشف مواد ترموالکتریک عرضی جدید منجر شود. این کار موجب پیشرفت مواد جدیدی می شود که می توانند گرما را به طور موثرتری به الکتریسیته تبدیل کنند. این بینشی در مورد مکانیسم تولید TTE در WSi2 ارائه می دهد و به مسیری به سوی آینده ای سبزتر کمک می کند.
نتایج یافتههای آنها در قالب مقالهای با عنوان Transverse thermoelectric conversion in the mixed-dimensional semimetal WSi2در مجله PRX Energy منتشر شده است. این مقاله اولین نمایش مستقیم از تولید ترموالکتریک جانبی در دی سیلیسید تنگستن نیمه فلزی است و نتایج آن میتواند راه را برای دستگاههای ترموالکتریک کارآمدتر هموار کند.