Site Sponsors
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD
Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

Ilmuwan Buat Rendah-Biaya Bahan termoelektrik menggunakan Nanoteknologi

Published on November 5, 2010 at 7:08 PM

Meskipun iklim yang dikontrol kursi mobil tidak muncul dalam pikiran ketika Anda memikirkan efisiensi energi, teknologi terbaru mendasari fitur mobil mewah didasarkan pada thermoelectrics-bahan yang mengubah listrik langsung ke pemanasan atau pendinginan.

Sebaliknya, thermoelectrics juga dapat saluran kelebihan panas dari sistem energi yang tidak efisien, seperti mesin mobil atau pembangkit listrik, dengan memulihkan ini 'panas limbah' dan mengubahnya menjadi listrik. Akibatnya, bahan-bahan ini menawarkan berpotensi menjadi sumber energi bersih untuk mengurangi konsumsi bahan bakar dan emisi CO2.

Menggunakan sederhana berbasis air kimia untuk membungkus polimer yang melakukan listrik sekitar nanorod dari telurium, ini termoelektrik nano komposit mudah dituang atau dicetak berputar menjadi film.

Saat ini, energi panas diubah dengan efisiensi tinggi, bahan termoelektrik mahal. Dalam sistem knalpot otomotif, misalnya, solid-state thermoelectrics kembali panas limbah yang dapat menghasilkan penghematan bahan bakar hingga lima persen, tetapi biaya tinggi bar mereka dari yang digunakan dalam pengaturan skala yang lebih kecil. Meningkatkan penghematan ini melalui lebih rendah-biaya bahan bisa membuat dampak yang signifikan dalam pembangkitan listrik untuk baterai atau komponen elektronik di komputer. Sekarang, Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) ilmuwan menangani tantangan ini dengan "mengubah anggaran untuk pengelolaan energi panas," kata Jeff Perkotaan, Deputi Direktur Fasilitas struktur nano anorganik di Foundry Molekuler, fasilitas pengguna nanosains.

"Secara historis, efisiensi tinggi thermoelectrics memiliki diperlukan biaya tinggi, bahan-intensif pengolahan," kata Urban. "Dengan teknik hibrida dari material lunak dan keras menggunakan kimia termos langsung di dalam air, kami telah mengembangkan sebuah rute yang menyediakan efisiensi terhormat dengan biaya rendah untuk produksi."

Dalam pendekatan mereka, Perkotaan dan rekan membangun sebuah material komposit nano dengan membungkus polimer yang melakukan listrik sekitar nanorod dari telurium-logam ditambah dengan cadmium di kebanyakan hari ini hemat biaya sel surya. Ini material komposit mudah dituang atau dicetak berputar menjadi film dari solusi berbasis air. Seiring dengan kemudahan pembuatan, bahan ini hibrida juga memiliki tokoh thermoelectric kebaikan ribuan kali lebih besar dari baik polimer atau nanorod sendiri-faktor penting dalam meningkatkan kinerja perangkat.

"Dalam beberapa tahun terakhir, kami telah melihat keuntungan luar biasa dalam efisiensi thermoelectric, tetapi ada kebutuhan untuk biaya-rendah, efisiensi bahan moderat yang mudah untuk proses dan pola di daerah yang luas," kata Rachel Segalman, seorang ilmuwan fakultas di Berkeley Lab dan profesor Teknik Kimia dan Biomolekuler di University of California, Berkeley. "Kami memiliki banyak intuisi tentang apa yang akan bekerja menggunakan polimer dan nanocrystals, dan sekarang akan menjelajahi ruang bahan untuk mengoptimalkan sistem ini dan beralih ke bahan yang lebih berlimpah bumi."

Sebuah paper pelaporan penelitian ini berjudul, "Air-processable polimer-nanokristal hibrida untuk thermoelectrics," muncul dalam Nano Letters dan tersedia untuk pelanggan secara online. Co-authoring kertas dengan Urban dan Segalman adalah Kevin Lihat, Joseph Feser, Cynthia Chen dan Arun Majumdar.

Bagian ini bekerja di Foundry Molekuler didukung oleh DOE Kantor Sains.

Last Update: 5. October 2011 22:16

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit