وقد اعتبر توليد الطاقة الحرارية باستخدام بيئة الهواء دائما أن يكون مرادفا "قسم الناس"، لكنه لا يملك إمكانيات كبيرة لتطوير وتطبيق واسع النطاق. في الآونة الأخيرة، طور علماء من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا على الجهاز "مرنان الساخنة" يفتح آفاقا جديدة، ويمكن الوصول إلى دفق مستمر من الكهرباء من خلال الفرق في درجة الحرارة الهواء. بعض الناس مازحا أنه طالما لم توقف دوران الأرض، والقوة لن تكون استنفدت!
معظم الأجهزة التقليدية باستخدام مبدأ عمل الحرارية. تم العلماء تجارب لسنوات كيف التقلبات في درجات الحرارة كمصدر للطاقة. ومعظم هذه الأجهزة تعمل مع مبدأ الحرارية، الأمر الذي يعني أنها الاستفادة من الفرق في درجة الحرارة بين الجانبين من المواد لإنتاج الكهرباء. مع تدفق الحرارة الجانب برودة، حاملات الشحنة تتدفق من الجانب سخونة جنبا إلى جنب مع ويتم إنشاء فرق الجهد، لذلك أن توليد الطاقة في هذه العملية. "مرنان الساخن" المولدات الحرارية التقليدية قد تحسنت كثيرا، ويستخدم مواد خاصة لضمان أن الإشعاع الحراري يمكن أن يكون بطيئا، بحيث يغير فقط في درجة الحرارة في البيئة الحالية لضمان وجود كلا الجانبين لدرجة الحرارة المادية الفرق. الدراسة، التي نشرت في "نيتشر الاتصالات".
عادة، إذا تم نشر الحرارة بسرعة كبيرة جدا، والطاقة المخزنة ليست مفيدة. "مرنان الساخن" في هذه المواد لديها قوية نفاذية الحرارة يمكن التحكم وضمان فعالية من الحرارة داخل المواد وسرعة انتشار تخزين الحرارة. تم المغلفة مع رغوة مصنوعة من النحاس والنيكل alkenyl سطح الجرافيت، إعادة تعبئة أوكتاديكان (مرحلة التغيير الشمع) لتشكيل موصل الحرارية والكهربائية ممتازة. وهذا يجعل من المواد لها التمدد الحراري عالية جدا، فإنه يمكن تخزين وإطلاق كميات كبيرة من الحرارة.
في العملية، يتم التقاط الحرارة المحيطة على جانب الجهاز، والإشعاع والحرارة ببطء إلى الجانب الآخر من مادة غير منفذة قوية، وتخزينها بشكل فعال في المواد مرحلة تغيير. تأخير نشر بسبب درجة الحرارة المرتفعة وجود مقاومة عالية، كلا الجانبين من المواد هناك دائما اختلاف في درجة الحرارة الكبيرة والحرارة سوف تميل إلى التحرك ويتم تأسيس توازن، للحصول على تفاوت في القوة المطلوبة.
الباحثون MIT في الاختبار الأولي، والتقلبات في درجات الحرارة المحيطة تصل إلى 24H 10 C، تسخين مرنان يولد الجهد 350mV وقوة 1.3mW، وهو ما يتجاوز بكثير مواصفات الأداء للمادة كهربي حراري. وعلاوة على ذلك، يمكن أيضا استخدام الجهاز لدعم أجهزة استشعار منخفضة الطاقة والمعدات الأصلية الأخرى، دون الحاجة إلى القلق حول البطارية بحيث المشكلة.
ومع ذلك، يعني ذلك وجود قيود كبيرة، لا تحتاج إلى دعم فقط أجهزة الاستشعار عن بعد لستحمل الكثير من أداة السلطة. في حين أن هذا النهج لا يمكن أن تستخدم في الكهرباء المنزلية مؤقتا، ولكن مما لا شك فيه رسم السلطة من "العدم" الهواء من الممكن، لكنه أضاف فريدة جدا بدائل الطاقة النظيفة.
ون / تشو تشانغ HANGYU
المراجع: فائق المواد effusivity الحرارية للحصاد الرنانة المحيط الحراري والطاقة، وطبيعة الاتصالات، وحجم 9، رقم المادة: 664 (2018).
