site 1
با حمایت صندوق نوآوری و شکوفایی؛ فستیوال نوآوری‌ از پساب تا آب برگزار شد
۲۳ تیر ۱۳۹۸
site 1
دکتر وحدت در جمع مدیران عامل شرکت‌های دانش بنیان استان خراسان شمالی خبر داد: اختصاص ۱۱۰ میلیارد ریال اعتبار به شرکت‌های دانش بنیان خراسان شمالی
۲۴ تیر ۱۳۹۸

ساخت تراشه‌ای که حرارت تلف‌شده را به انرژی تبدیل می‌کند

بنابر بررسی‌ها، هر سال حدود دو سوم انرژی مصرف شده در آمریکا، به صورت حرارت تلف می‌شود. اکنون مهندسان مکانیک یوتا در آمریکا، تراشه‌ای ساخته‌اند که می‌تواند این حرارت تلف‌شده را به انرژی قابل استفاده تبدیل کند.

به گزارش روابط عمومی صندوق نوآوری و شکوفایی ریاست جمهوری، هنگام استفاده از ابزارهای مختلف، مانند موتورهای خودرو، کامپیوترها، لپ‌تاپ، تلفن‌های همراه و حتی یخچال‌ها، بخشی از انرژی به صورت حرارت از بین می‌رود. تصور کنید بتوانید این حرارت را گرفته و آن را به انرژی بیشتری تولید کنید.

مهندسان مکانیکی دانشگاه یوتا، با استفاده از نوعی تراشه سیلیکونی، روشی معرفی کرده‌اند که می‌تواند حرارت تلف‌شده را به انرژی الکتریسیته بیشتری تبدیل کند. این تراشه سیلیکونی که نام «ابزار» را به خود گرفته است، می‌تواند بیشتر تابش گرمایی را به الکتریسیته تبدیل کند.

محققان در گذشته در مورد «محدودیت جسم سیاه» نظریه‌ای داشتند مبنی بر اینکه از تابش گرمایی (حرارت) انرژی محدودی می‌توان تولید کرد، اما مهندسان دانشگاه یوتا، توضیح دادند که می‌توان با استفاده از ابزار تولیدی‌شان،  فراسوی محدودیت جسم سیاه رفت و انرژی بیشتری تولید کرد. این ابزار از دو سطح سیلیکونی که بسیار نزدیک یکدیگر قرار گرفته‌اند، درست شده است.

این تیم تحقیقاتی، دو تراشه مسطح سیلیکونی ۵ میلی‌متر در ۵ میلی‌متر (به اندازه سر یک پاک‌کن) با ضخامت ۱۰۰ نانومتر (به اندازه یک هزارم ضخامت موی انسان) ساخته‌اند و بین آنها یک فاصله نانوسکوپی بسیار کم ایجاد کرده‌اند.

آنها این تراشه را در خلاء قرار داده و یک سطح از تراشه را حرارت دادند و سطح دیگر را خنک کردند. البته تولید انرژی به این طریق منحصر به فرد نیست، اما چیزی که این روش را متفاوت کرده، فاصله بین دو تراشه سیلیکونی است که باعث می‌شود این تراشه‌ها به یکدیگر بسیار نزدیک باشند، اما با هم در تماس قرار نگیرند. هر چه آنها به هم نزدیک‌تر باشند، الکتریسیته بیشتری می‌توانند تولید کنند.

این محققان می‌گویند، با استفاده از این تراشه‌ها و فضای نانویی بین آنها می‌توان فراسوی محدودیت تابش جسم سیاه پیش رفت و الکتریسیته بیشتری تولید کرد.

محققان دانشگاه یوتا می‌گویند با استفاده از این فناوری، نه تنها می‌توان ابزارهای همراه مانند لپ‌تاپ‌ها و تلفن‌های هوشمند را خنک نگه داشت، بلکه می‌توان با تبدیل حرارت به الکتریسیته، انرژی باتری آنها را بیش از ۵۰ درصد، افزایش داد. مثلا، انرژی باتری لپ‌تاپی که ۶ ساعت است، به ۹ ساعت افزایش یابد.

همچنین از این تراشه‌ها می‌توان با افزایش مقدار الکتریسیته تولیدی از حرارت نور خورشید کارآیی قاب‌های خورشیدی را بهبود بخشید. یا حرارت تولید شده در موتورهای خودروها را به الکتریسیته قابل استفاده در سیستم‌های برقی خودرو تبدیل کرد.

این تراشه حتی می‌تواند در ابزارهای پزشکی قابل کاشت در بدن، مانند پیس‌میکر استفاده کرد تا دیگر نیازی به تعویض باتری نباشد.

فایده دیگر این فناوری، بهبود عمر پردازنده‌های کامپیوتری با خنک نگهداشتن آنهاست. این روش می‌تواند جلوی فرسودگی پردازنده‌ها را گرفته و انرژی تولید شده را برای به‌کارگیری فن‌ها جهت خنک‌سازی پردازنده‌ها، استفاده کرد.