ابداع دانشمندان کرهای: ماده ترموالکتریک که گرما را به برق تبدیل میکند
محققان کرهای میگویند در ساخت این ماده از سلنید نقره استفاده کردهاند؛ مادهای متشکل از عناصر نسبتاً فراوان (نقره و سلنیوم) که جایگزینی سادهتر و سازگارتر با محیطزیست محسوب میشود.
مؤسسه تحقیقات فناوری شیمیایی کره (KRICT) مادهای ترموالکتریک توسعه داده که سازگار با محیطزیست و برپایه سلنید نقره (Ag₂Se) است. این ماده میتواند گرما را به برق و بالعکس تبدیل کند. انتظار میرود این فناوری در سیستمهای تولید برق در مقیاس کوچک قابل استفاده باشد.
محققان کرهای میگویند در ساخت این ماده از سلنید نقره استفاده کردهاند؛ مادهای متشکل از عناصر نسبتاً فراوان (نقره و سلنیوم) که جایگزینی سادهتر و سازگارتر با محیطزیست محسوب میشود.
آنها نانوذرات Ag₂Se را از طریق یک فرایند مبتنیبر محلول تولید و با افزودن سلنیوم اضافی، ترکیبی غنی از سلنیوم طراحی کردند. سپس با استفاده از یک فرایند حرارتی، یک ماده ترموالکتریک حجیم و متراکم ساختند.
انتظار میرود این فناوری در سیستمهای تولید برق کوچک که گرما را به برق تبدیل میکنند (ازجمله در فرایندهای صنعتی، دیتاسنترها و سامانههای حرارتی خورشیدی) به کار گرفته شود. طبق بیانیه منتشرشده، این فناوری در بلندمدت میتواند بهعنوان منبع انرژی برای دستگاههای پوشیدنی اینترنت اشیا (IoT) و حسگرهای پایش سلامت نیز مورد استفاده قرار بگیرد.
مکانیسم اصلی این دستاورد بیشتر به استفاده از نقطه ذوب نسبتاً پایین سلنیوم برمیگردد.
در جریان فرایند بازپخت، سلنیوم به مایع تبدیل میشود و در فضاهای خالی بین ذرات Ag₂Se نفوذ میکند. این امر موجب رشد دانهها و افزایش تراکم ساختار میشود. سپس این فرایند باعث بهبود اتصال بین دانهها و کاهش تخلخل میشود که درنهایت به افزایش رسانایی الکتریکی و کاهش رسانایی گرمایی شبکهای منجر میگردد.
علاوهبراین، این ماده بیش از دو برابر در برابر فشار استحکام بیشتری دارد که به معنای عملکرد مکانیکی مقاومتر و امکان استفاده در ساختارهای پیچیده یا دارای انحنا است.
یافتههای این پژوهش در ژورنال Advanced Composites and Hybrid Materials منتشر شده است.
منبع: دیجیاتو
