خیز بلند کره‌ای‌ها برای تولید برق با لباس‌های هوشمند
محققان Tehran- IRNA- با کمک اسفنج های نانو ، ژنراتور ساختند که گرمای بدن را به برق تبدیل می کند و از آنجا که تولید این ژنراتور فقط چهار ساعت طول می کشد ، برای تولید انبوه ایده آل است.
محققان موسسه تحقیقاتی فناوری شیمیایی کره موفق به توسعه فناوری جدید در زمینه برق ترموالکتریک شده اند که از نانولوله های کربن انعطاف پذیر استفاده می کند. ساختاری که به راحتی قابل قبول و در برنامه های پوشیدنی است.
این دستاورد توسط دو محقق به نام های هان می- جئونگ و کانگ یانگ هون در مرکز تحقیقات شیمیایی این موسسه انجام شد و در ۵ آوریل رسما معرفی شد.
مواد ترموالکتریک قادر به تبدیل گرما به برق (و برعکس) است. این فناوری از اختلاف دما بین دو نقطه برای جابجایی یک شی برای جابجایی بارهای الکتریکی استفاده می کند و در نتیجه انرژی الکتریکی ایجاد می کند. این ویژگی باعث شده است که بسیاری از مؤسسات تحقیقاتی در سراسر جهان از آن برای کاهش مصرف انرژی ، افزایش بهره وری و مقابله با تغییرات آب و هوا استفاده کنند.
اما تاکنون بیشتر مواد ترموالکتریک با ترکیبات فلزی و معدنی ساخته شده اند که دارای انعطاف پذیری کم بوده و برای کاربردهای پوشیدنی مانند سنسورها یا تجهیزات الکترونیکی مناسب نیستند. از طرف دیگر ، مواد آلی مانند نانولوله های کربن به دلیل انعطاف پذیری زیاد جذاب است ، اما عملکرد ترموالکتریک ضعیف تری دارند و با دوام دارند.
تیم تحقیقاتی کره ای با استفاده از ترکیبی از نانولوله های کربن با بیسموت-آنتیمون-هسته (BISBTE) در یک ساختار کف یا اسفنج موفق به غلبه بر محدودیت های عملکردی شد. بر خلاف روشهای معمولی که در آن مواد ترموالکتریک در فیلم های نازک ساخته می شوند ، این گروه روش متفاوتی را در پیش گرفت. آنها پودر ماده را درون قالب ریختند و چند ساعت گرمایش ، یک ساختار متخلخل و سه بعدی تولید کردند.
در مرحله بعد ، ماده ترموالکتریک به طور یکنواخت در ساختار اسفنجی دوپ شد. نتیجه این بود که نه تنها دوام مکانیکی فیلم بهبود یافته است ، بلکه شاخص عملکرد ترموالکتریک ۳.۵ برابر افزایش یافته است. نکته مهم دیگر این است که پس از بیش از ۵۰۰۰ بار خم این ساختار ، کاهش قابل توجهی در عملکرد وجود نداشت.
یکی دیگر از مزایای اصلی این فناوری جدید ، کاهش چشمگیر زمان تولید است. در حالی که روشهای سنتی تولید نانولوله های کربن بیش از سه روز برای کاربردهای مشابه طول می کشد ، محققان این پروژه تنها در ۳ ساعت قادر به تولید مواد ترموالکتریک با عملکرد بالا بودند. این نوید برای افزایش بهره وری صنعتی و امکان سنجی تجاری در آینده است.
به گفته تیم تحقیقاتی ، “این مطالعه پیشرفت عمده ای در غلبه بر محدودیت های مواد ترموالکتریک موجود است و می تواند آینده فن آوری های انعطاف پذیر جمع آوری انرژی را تغییر دهد.” آنها همچنین اعلام کرده اند که تا سال ۵ قصد دارند روند دوپینگ را برای تولید انبوه و استفاده تجاری بهینه کنند.
این نوآوری می تواند یک فصل جدید در توسعه تجهیزات پوشیدنی مستقل باتری ، سنسورهای بیولوژیکی ، ابزارهای نظارت بر سلامت و حتی کاربردهای صنعتی ایجاد کند. جایی که انعطاف پذیری ، دوام و عملکرد بالا مهم است.
منبع : خبرگزاری ایرنا
