نانوسیم‌های نازک اتمی به طور مؤثرتری گرما را به برق تبدیل می‌کنند.
با توجه به تحقیقات جدید، گرما را می‌توان با استفاده از نانوسیم‌ها به ضخامت یک اتم به برق تبدیل کرد.
•
نانوسیم‌های نازک اتمی همزمان گرمای کمتر و الکتریسیته بیشتری تولید
می‌کنند، بازده تبدیل بی‌سابقه‌ای در مقایسه با مواد حجیم یکسان ارائه
می‌دهد.
• تحقیقات مسیرهای آینده را به سوی انرژی‌های تجدیدپذیر از تبدیل گرما به الکتریسیته باز می‌کند.
به
لطف تحقیق جدید توسط دانشگاه‌های وارویک، بیرمینگام و کمبریج گرمایی که یک
روش جدید تولید انرژی پایدار معرفی می‌کند، در آن گرمایی که به هدر می‌رود
با استفاده از مواد مقیاس نانویی تک بعدی به ضخامت اتم می‌تواند به
الکتریسیته تبدیل شود. محققین دریافتند که مؤثرترین مواد ترموالکتریک را
می‌توان با شکل دادن آن‌ها به نانوسیم‌های تا حد امکان نازک تحقق بخشید.
مواد ترموالکتریک با تبدیل گرمای تلف شده به برق به عنوان یک انرژی
تجدیدپذیر و سازگار با محیط زیست مطلوب‌تر است. محققان کریستالیزاسیون
تلوراید قلع در نانوتیوب‌ای کربنی به شدت باریک که به عنوان قالب‌هایی برای
تشکیل این مواد در حالت پایین‌ترین بعد آن‌ها استفاده می‌شود، بررسی
کردند. در یک تحقیق تجربی-تئوری، آن‌ها نه تنها رابطه مستقیم بین اندازه
قالب و ساختار حاصل شده از یک نانوسیم ایجاد کردند بلکه نشان دادند که
چگونه این روش می‌تواند برای تنظیم بازده ترموالکتریکی تلوراید قلع تشکیل
شده به شکل نانوسیم‌های با قطر 1 تا 2 اتم استفاده شود. دکتر آندریج
واسیلنکو از دانشکده فیزیک دانشگاه وارویک و نویسنده‌ی اول مقاله اظهار
داشت که در مقایسه با مواد سه بعدی، نانوسیم‌های منفرد به طور همزمان
گرمای کمتر و الکتریسیته بیشتری را عبور می‌دهند. این خواص منحصر بفرد
بازده بی سابقه‌ای از تبدیل گرما به الکتریسیته در مواد تک بعدی را ارائه
می‌دهد. دکتر آندره موریس از دانشکده مواد و متالورژی دانشگاه بیرمینگام
گفت که این یک نمونه تئوری و تجربی عالی در کنار همدیگر است. هیجان زیادی
در مورد مواد در مقیاس نانو وجود دارد و با اجرای برنامه‌های مکانیکی
کوانتوم بر روی ابر رایانه‌ها، ما ساختارها و خواص این سیم‌های در مقیاس
زیر نانومتر را پیش‌بینی کرده‌ایم، بنابراین ما واقعا به سمت یک قلمروی
جدید از ((picowire)) ها –10 به توان منفی 10-حرکت می‌کنیم. دکتر واسیلنکو
ادامه داد که این فرصتی برای ایجاد یک نسل جدید از ژنراتورهای ترموالکتریک،
همچنین برای بررسی مواد جایگزین برای ترموالکتریک‌ها از بین عناصر شیمیایی
غیرسمی و فراوان را باز می‌کند. با افزایش تقاضا برای هم کوچکتر کردن و
هم افزایش بازده ترموالکتریک‌ها، نانوساختار کردن مسیر قابل قبولی برای
نشانه رفتن این دو هدف پیشنهاد می‌دهد. این نتایج در مجله ACS Nano گزارش
شده است.
DOI: 10.1021/acsnano.8b02261
