Posted in | Nanomaterials | Nanoenergy

Mga siyentipiko Gumawa Mababang-Gastos Materyales Thermoelectric gamit Nanotechnology

Published on November 5, 2010 at 7:08 PM

Bagaman ang klima-kinokontrol kotse upuan ay hindi spring sa isip kapag sa tingin mo ng enerhiya kahusayan, ang pinakabagong teknolohiya underpinning luxury tampok na ito sasakyan ay batay sa thermoelectrics-materyales na-convert koryente direkta sa pagpainit o paglamig.

Kabaligtaran, thermoelectrics maaari ring funnel labis na init mula sa mga hindi sanay na sistema ng enerhiya, tulad ng engine ng sasakyan o mga kapangyarihan halaman, sa pamamagitan ng Pagbawi ito 'init basura' at nagiging ito sa koryente. Bilang isang resulta, ang mga materyales na ito ay nag-aalok ng isang potensyal na malinis na pinagkukunan ng enerhiya upang mabawasan ang fuel consumption at CO2 emissions.

Gamit ang simpleng water-based na kimika sa wrap ang isang polimer na nagsasagawa ng koryente sa paligid ng isang nanorod ng teluriyum, ito composite nanoscale thermoelectric ay madaling paikutin palayasin o nakalimbag sa isang pelikula.

Sa kasalukuyan, ang thermal enerhiya na ito ay na-convert na may mataas na kahusayan, mahal na mga materyales thermoelectric. Sa automotiw ubusin sistema, halimbawa, solid-estado thermoelectrics mabawi ang init ng basura na maaaring magresulta sa mga pagtitipid ng gasolina ng hanggang sa limang porsyento, ngunit ang kanilang mataas na gastos bar sa kanila mula sa ginagamit sa mas maliit na-scale setting. Boosting ang mga pagtitipid na ito sa pamamagitan ng mas mababang-cost na materyales ay maaaring gumawa ng isang makabuluhang epekto sa kapangyarihan henerasyon para sa baterya o elektronikong bahagi sa computer. Ngayon, sa Lawrence Berkeley Pambansang Laboratory (Berkeley Lab ) mga siyentipiko ay tackling ang hamon na ito sa pamamagitan ng "pagbabago ng badyet para sa thermal pamamahala ng enerhiya," sabi ni Jeff Urban, Deputy Director ng tulagay pasilidad Nanostructures sa molecular pandayan, isang nanoscience gumagamit ng pasilidad.

"Kasaysayan, mataas na kahusayan thermoelectrics kailangan ang mataas na gastos, materyales-intensive processing," sabi ni Urban. "Sa pamamagitan ng engineering ng isang hybrid ng malambot at mahirap na mga materyales na gamit tapat prasko kimika sa tubig, kami nakabuo ng isang ruta na nagbibigay ng kagalang-galang na kahusayan sa isang mababang gastos sa produksyon."

Sa kanilang diskarte, Urban at kasamahan constructed isang nanoscale composite materyal sa pamamagitan ng pambalot ng isang polimer na nagsasagawa ng koryente sa paligid ng isang nanorod ng teluriyum-isang metal kaisa sa kadmyum sa karamihan ngayon sa cost-effective na solar cell. Ang pinagsamang materyal na ito ay madaling paikutin palayasin o nakalimbag sa isang pelikula mula sa isang water-based na solusyon. Kasama nito kadalian ng pagyari, hybrid materyal na ito ay mayroon ding isang thermoelectric malaman ng libu-libo ng grasya ng beses na mas malaki kaysa sa alinman sa polimer o nanorod nag-iisa-isang mahalagang kadahilanan sa boosting ng pagganap ng aparato.

"Sa mga nakaraang taon, kami nakita ng mga napakalaking mga nadagdag sa thermoelectric kahusayan, ngunit may ay isang pangangailangan para sa mababang gastos, karaniwan mga materyales kahusayan na madaling proseso at pattern sa loob ng malaking lugar," sabi ni Rachel Segalman, isang guro siyentipiko sa Berkeley Lab at propesor ng kimikal at Biomolecular Engineering sa University of California, Berkeley. "Nagkaroon kami ng maraming intuwisyon tungkol sa kung ano ang gumagana ang paggamit ng mga polymers at nanocrystals, at ay ngayon galugarin ang mga materyales puwang sa optimize ang mga system na ito at lumipat sa higit pa lupa-sagana na mga materyales."

Isang papel sa pag-uulat ng pananaliksik na ito na may pamagat na, "Water-processable polimer-nanocrystal hybrids para sa thermoelectrics," lumilitaw sa Nano Sulat at ito ay magagamit sa mga subscriber online. Co-aawtorisado ang papel sa Urban at Segalman ay Kevin Tingnan, Joseph Feser, Cynthia Chen at Arun Majumdar.

Ang bahagi ng ito gumagana sa molecular pandayan ay suportado ng Doe Opisina ng Science.

Last Update: 24. October 2011 03:23

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