हमने मानव ताप को बिजली में कैसे परिवर्तित किया

NUST "MISiS" के वैज्ञानिकों ने टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी ऑफ लुलो (स्वीडन) के सहकर्मियों और फ्रेडरिक शिलर (जर्मनी) के नाम से जेना यूनिवर्सिटी के साथ मिलकर नैनोट्यूब के आदेश के साथ दुनिया की पहली थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री विकसित की।

इसकी बहुलक प्रकृति के कारण, यह लचीला है, और नैनोट्यूब के अलावा कई बार इसकी विद्युत चालकता बढ़ जाती है। भविष्य में, ऐसी सामग्री का उपयोग अतिरिक्त बिजली स्रोत के बिना मोबाइल उपकरणों को चार्ज करने के लिए किया जा सकता है: एक ऐसा कंगन या मामला मानव शरीर की गर्मी से सीधे घड़ी या फोन चार्ज करने की अनुमति देगा। विकास पर एक लेख जर्नल एडवांस्ड फंक्शनल मैटीरियल में प्रकाशित हुआ है।

थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्री - रासायनिक यौगिक या धातु मिश्र धातुएं जो प्लेट में कंडक्टरों के कनेक्शन के बिंदुओं पर तापमान में अंतर के कारण गर्मी को बिजली में परिवर्तित करने में सक्षम हैं। यह प्रभाव 1821 में जर्मन भौतिक विज्ञानी थॉमस सीबेक द्वारा खोजा गया था। लंबे समय तक, विभिन्न जनरेटर थर्मल जनरेटर के लिए सामग्री के रूप में उपयोग किए जाते थे। हालांकि, वे बहुत उच्च दक्षता नहीं देते हैं - लगभग 10%। इसके अलावा, अधिकतम दक्षता के लिए, प्लेट हीटिंग कई सौ डिग्री के क्रम पर होना चाहिए।

हाल के वर्षों में, वैज्ञानिकों ने मिश्र धातु आधारित थर्मोइलेक्ट्रिक्स के विकल्प की तलाश शुरू की - और इसे बहुलक सामग्री में पाया। ऐसी सामग्री कमरे के तापमान पर भी काम करती है, गैर-विषैले होते हैं, कम तापीय चालकता होती है (वे बाहर गर्मी लंपटता को कम करते हैं)। इसके अलावा, पॉलिमर, धातु मिश्र धातुओं के विपरीत, बहुत लचीले होते हैं - इस तरह के थर्मोपरेटर को लगभग किसी भी वांछित आकार दिया जा सकता है।

कार्यात्मक विभाग के वैज्ञानिकों की एक टीम और NUST “MISiS” के कार्यात्मक नैनोसिस्टम विभाग और उच्च तापमान सामग्री के वैज्ञानिकों के साथ मिलकर टेक्नोलॉजिकल यूनिवर्सिटी ऑफ लुल्लो (स्वीडन) के सहकर्मियों और जेना विश्वविद्यालय के नाम पर फ्रेडरिक शिलर (जर्मनी) ने बहुलक का दुनिया का पहला संशोधित संस्करण बनाया और लम्बी और व्यवस्थित नैनोट्यूब के साथ व्यवस्थित किया। वैज्ञानिकों ने सबसे अधिक आशाजनक पॉलिमर में से एक का इस्तेमाल किया - पॉलीइथिलीनैडाइऑक्सीथियोफेन (PEDOT)। इसकी उच्च विद्युत चालकता है, जिसे बहुलक मैट्रिक्स में रासायनिक समावेशन द्वारा और बढ़ाया जा सकता है।


(ऊपर) घुमावदार या लचीले सब्सट्रेट पर स्थानांतरण के लिए एक पीवीबी परत का उपयोग करके टीई समग्र की तैयारी का योजनाबद्ध चित्रण। (नीचे) वीए-सीएनटीएफ-आधारित समग्र सफलतापूर्वक तीन अलग-अलग सबस्ट्रेट्स पर ले जाने के बाद, अत्यधिक घुमावदार सतहों और लचीले समर्थनों सहित। ये चित्र विभिन्न टीएच अनुप्रयोगों के लिए बिल्डिंग ब्लॉक्स के रूप में नई सामग्रियों की क्षमता को प्रदर्शित करते हैं, जिनमें अनियमित आकार की अनुरूप कोटिंग, लचीले सब्सट्रेट पर सटीक कोटिंग और बेंडेबल फिल्मों के निर्माण शामिल हैं।

सबसे पहले, कार्बन नैनोट्यूब का एक लंबवत उन्मुख "वन" एक अर्धचालक सब्सट्रेट पर उगाया गया था, फिर वे क्षैतिज रूप से बढ़े हुए थे। नैनोट्यूब शीर्ष पर बहुलक के साथ "बाढ़" थे। चूंकि नैनोट्यूब अक्सर वृद्धि की प्रक्रिया के दौरान एक बिंदु (ढेर) पर गुच्छों का निर्माण करते हैं, ऐसे गुच्छों को बेअसर करने के लिए, सामग्री को डाइमेथाइल सल्फ़ोक्साइड और एथिलीन ग्लाइकोल के साथ पोस्ट-ट्रीट किया जाता था।

एक पूर्ण उपचार चक्र के बाद, भौतिक शक्ति कारक 4 गुना से अधिक, ~ 92 treatmentW · mK-2 तक बढ़ गया।

NUST "MISiS" की ओर से वैज्ञानिक समूह के प्रतिभागी के अनुसार, Ph.D. एन।, खाबीब यूसुपोव , सामग्री की ऐसी विशेषताओं के साथ, इससे प्राप्त उत्पाद मानव शरीर की गर्मी (कमरे के तापमान के विपरीत) को भी उपयोगी बिजली में परिवर्तित करने में सक्षम होंगे। उदाहरण के लिए, इस तरह के बहुलक से घड़ियों के लिए एक ब्रेसलेट या मोबाइल फोन के लिए एक केस बनाया गया है, यह बिजली के अतिरिक्त स्रोत के बिना, निरंतर आधार पर बिजली उपकरणों के लिए संभव होगा।