Уважаемые пользователи! Приглашаем Вас на обновленный сайт проекта: https://industry-hunter.com/
Создан пироэлектрический наногенератор, способный преобразовывать тепловые потери в электричество - ЭЛИНФОРМ
Информационный портал по технологиям производства электроники
Создан пироэлектрический наногенератор, способный преобразовывать тепловые потери в электричество - ЭЛИНФОРМ
На главную страницу Обратная связь Карта сайта

Скоро!

Событий нет.
Главная » Новости » Новости перспективных технологий » Создан пироэлектрический наногенератор, способный преобразовывать тепловые потери в электричество

Новости перспективных технологий

14 июня 2012

Создан пироэлектрический наногенератор, способный преобразовывать тепловые потери в электричество

Изображение с сайта science.compulenta.ru

Ещё Теофраст в 314 году до н. э. отмечал, что нагрев турмалина ведёт к прилипанию к нему частиц соломы. 2 300 лет спустя группа исследователей из Технологического института Джорджии (США) впервые использовала наблюдавшийся Теофрастом пироэлектрический эффект для генерации электроэнергии из тепла.

Пироэлектрический наногенератор вполне уместен в особо нагревающихся гаджетах вроде iPhone для подпитки основной батареи, если, конечно, удастся отказаться от серебра в его конструкции. (Иллюстрация Ya Yang et al.)

Как известно, бóльшая часть энергии на электростанциях уходит в бесполезно теряемое тепло, и лишь меньшая превращается в электричество. Попытки решить проблему предпринимаются давно, но вот успехи... Термоэлектрические материалы дόроги или имеют слишком низкий КПД; сегнетоэлектрики показывают себя ещё хуже. Основная проблема термоэлектриков в том, что они хороши только тогда, когда один конец термоэлектрика по температуре отличается от другого, что в реальной жизни труднодостижимо: обычно температурный градиент не столь велик, чтобы генерация была выгодна экономически.

Напротив, пироэлектрики работают при любом температурном перепаде: достаточно лишь, чтобы температура менялась — и не важно, в каком направлении. Пироэлектрики — это, по сути, кристаллические диэлектрики, обладающие самопроизвольной поляризацией при отсутствии внешних воздействий. Пока внешние условия неизменны, спонтанная поляризация незаметна, поскольку создаваемое ею электрическое поле компенсируется полем свободных электрических зарядов, которые «натекают» на поверхность пироэлектрика из его объёма и окружающего воздуха. При изменении температуры величина самопроизвольной поляризации также изменяется, что вызывает появление электрического поля.

Для первого продемонстрированного пироэлектрического наногенератора были использованы нанонити из оксида цинка (ZnO) — широко распространённого материала, применяемого во множестве отраслей (от производства искусственной кожи до изготовления зубных паст). Наногенератор работает вне зависимости от того, нагревают его или охлаждают: любое изменение температуры ведёт к выработке электричества. Поэтому исследователи полагают, что даже суточные колебания температуры могут быть использованы такими устройствами для производства электроэнергии, которой хватит, чтобы питать удалённые датчики. Не менее эффективным может быть применение таких систем для охлаждения ДВС автомобилей и продуктов сгорания тепловых электростанций, что могло бы существенно повысить КПД как тех, так и других.

Учёные подчёркивают: их пироэлектрический наногенератор показал отличную стабильность, не теряя в эффективности на всём протяжении экспериментов. При этом конверсия тепла в электричество в зависимости от интенсивности изменения внешней температуры менялась у него с 0,05 до 0,08 Вт/м².

По мнению авторов работы, с учётом небольших размеров и стоимости созданных устройств, в условиях сильных колебаний температур, характерных для крупных теплоэлектростанций, они могут показать себя ещё лучше.

Результаты исследования представлены в журнале Nano Letters.

Информация с сайта science.compulenta.ru со ссылкой на  материалы Американского химического общества.

Автор оригинального текста: Александр Березин.





Последние новости

АРПЭ провела практическую конференцию "Экспорт российской электроники"
подробнее
Портфельная компания РОСНАНО «РСТ-Инвент» разработала RFID-метки нового поколения WinnyTag Duo
подробнее
Научно-технический семинар «Электромагнитная совместимость. Испытательные комплексы для сертификационных и предварительных испытаний военного, авиационного и гражданского оборудования»
подробнее
Официальное представительство Корпорации Microsemi примет участие в выставке «ЭкспоЭлектроника» 2018
подробнее
Новое оборудование в Технопарке Зубово
подробнее
Избраны органы управления Технологической платформы «СВЧ технологии»
подробнее
«Рязанский Радиозавод» внедряет инструменты бережливого производства
подробнее
© “Элинформ” 2007-2025.
Информационный портал для производителей электроники:
монтаж печатных плат, бессвинцовые технологии, поверхностный монтаж, производство электроники, автоматизация производства