Одной из самых больших проблем, с которыми сталкивается большинство отраслей промышленности, является отработанное тепло. Это особенно раздражает электронику. Отработанное тепло может не только повредить компоненты, но и, по сути, представляет собой большую часть энергии, которая расходуется впустую. Ученые из Калифорнийского университета в Беркли разработали нанопленку для решения этой проблемы. Этот фильм может быть интегрирован в компьютеры, автомобили и фабрики, чтобы собирать и перерабатывать энергию из отработанного тепла.
Есть некоторые устройства, которые работают по термоэлектрическому принципу, чтобы генерировать электричество через разницу температур. Но это требует большой разницы температур. Они не могут быть использованы для небольших перепадов температур, таких как горячая и холодная стороны материала.
Команда UC Berkeley хотела создать устройство, чтобы использовать это низкое качество отработанного тепла при температурах ниже 100 ° C. Недавно разработанная нанопленка работает по принципу пироэлектрического преобразования энергии, который может работать при более низких температурах и более постепенные изменения. Это то, что делает его идеальным для использования в электронике.
(Источник: Наука и Бизнес – Технологические новости и литература)«Мы знаем, что нам нужны новые источники энергии, но мы также должны улучшить использование уже имеющейся у нас энергии», – говорит Лейн Мартин, ведущий автор исследования. «Эти тонкие пленки могут помочь нам выжать больше энергии из каждого источника энергии, чем мы используем сегодня».
Команда создала прототип устройства для подачи теплового и электрического полей на пироэлектрические пленки толщиной всего от 50 до 100 нанометров. Затем они измерили температуру и количество вырабатываемой электроэнергии. Они обнаружили, что устройствам удалось достичь плотности энергии 1,06 джоулей на кубический сантиметр, удельной мощности 526 Вт на кубический сантиметр и КПД по Карно 19%. Это новые рекорды по пироэлектрическому преобразованию энергии.
(Источник: Новый Атлас)По словам исследователей, их работа помогает улучшить понимание пироэлектрической физики. Это может привести к улучшению разработанных устройств. Нанопленка может быть оптимизирована для отдельных систем в будущем, в зависимости от количества потерь тепла и температуры.
«Часть того, что мы пытаемся сделать, – это создать протокол, который позволяет нам проталкивать концы пироэлектрических материалов, чтобы он мог дать мне поток остаточного тепла, и я мог получить оптимизированный материал для решения его проблем», – говорит Мартин.
Это, безусловно, может быть прорывом и приведет к резкому снижению потребления энергии электронными устройствами.
