Onderzoekers van Peter de Grote St. Petersburg Polytechnische Universiteit ontwikkelen zich een nieuwe generatie thermo-elektrische generatoren, die tien keer efficiënter zijn dan hun tegenhangers in markt. Het eindproduct gaat eind 2021 in productie!
We bestuderen al geruime tijd, meer dan 15 jaar, verschillende modificaties van koolstofnanobuisjes. Niet alleen voor thermo-elektrische generatoren, maar bijvoorbeeld ook voor efficiënte elektronische auto-emitters en verschillende soorten sensoren - lichtgevoelige sensoren, etc.
Het model van interactie van de warmteflux en elektronische subsystemen in onze koolstofnanostructuur is de basis voor het creëren van een specifiek apparaat - een thermo-elektrische generator ", - verklaarde het hoofd van de ontwikkelingsgroep Olga Kvashenkene, directeur van de STC "Neural forecasting of materials and technologies for the electronics industry" (NCMU SPbPU "Advanced digital technologieën").
Een thermo-elektrische generator is een klein apparaat (behuizingsafmetingen 5 mm) × (2 mm groot), dat thermische energie omzet in elektrische energie. Het apparaat bevat een complexe koolstofnanostructuur.
Op de onderstaande foto ziet u de nieuwe thermo-elektrische generator.
Bij verwarming vinden kwantumelektrodynamische processen plaats in de structuur, wat leidt tot thermo-elektrische opwekking. In verwarmde structuren met een complexe stoichiometrie worden interacties van de elektronische en structurele subsystemen (roosters) opgewekt. Deze kwantum-fysische interactie leidt tot het genereren van elektrische stroom door het thermische effect.
"Thermo-elektrische generatoren zijn gebaseerd op koolstofnanobuisjes die op verschillende manieren kunnen worden aangepast", legt Olga Kvashenkina uit. - Het is algemeen bekend dat koolstof in de vorm van diamanten kan zijn en een bijna ideaal diëlektricum is - Een materiaal dat geen elektriciteit geleidt en in de vorm van grafiet is, is een zeer goede elektrische geleider huidig.
Op basis van deze twee anisotrope koolstofcomposieten zijn onze generatoren gebaseerd. We verkrijgen dit composiet met behulp van een volledig unieke technologie waarmee we de eigenschappen van een thermo-elektrische generator kunnen reproduceren, wat erg goed is voor industriële projecten."
Het werkingsprincipe is gerelateerd aan de structuur van de nanocomposiet koolstofvezel die in de generator in zijn verschillende toestanden wordt gebruikt.
De afwisseling van geleidende en niet-geleidende toestanden van hetzelfde materiaal maakt het mogelijk om de eigenschappen van de interactie tussen warmte en elektronenstroom te gebruiken. De berekening van deze interactie en de fysieke aard ervan, waargenomen in thermo-elektrische generatoren, is van toepassing op single quanta van thermische straling en enkele elektronen, wat ons in staat stelt om te beweren dat kwantumelektrodynamische processen.
Streven om uw niche te bezetten
“Het kan zonder enige twijfel worden gezegd dat er geen vergelijkbare apparaten zijn, noch in Rusland, noch in het buitenland, werkend op dezelfde constructieve basis als onze thermo-elektrische generatoren - zegt Olga Kvasjenkin.
Alvorens een project te starten, voeren onderzoekers technologische voorspellingen uit en proberen ze hun expertiseniveau op het interessegebied te beoordelen in vergelijking met het buitenland. Daarnaast analyseren de onderzoekers het assortiment producten dat op de wereldmarkt verkrijgbaar is.
Welnu, we zullen de ontwikkeling van dit soort technologie volgen en, belangrijker nog, welke praktische voordelen dit soort generatoren kan opleveren.
Nou, als je het materiaal leuk vond, dan zal ik blij zijn met je beoordeling, en vergeet ook niet om je op het kanaal te abonneren. Dank u voor uw aandacht!