استفاده محققان از گرافن برای تولید انرژی از گرما

به گزارش گروه علم و آموزش ایرنا از تارنمای european coatings، محققان گروه فیزیک در دانشگاه ساسکس انگلیس دریافتند که استفاده از لایه‌های گرافن با رسانایی بالا می‌تواند تولید انرژی را در ادوات ترموالکتریک بهبود دهد که یک رویکرد امیدوار کننده برای تبدیل گرما به انرژی الکتریکی است.

چنین دستاوردی درک محققان درباره استفاده از رسانایی در نانومواد مبتنی بر گرافن افزایش می‌دهد، همچنین نتایج این تحقیق ثابت می‌کند که توسعه یک پوشش گرافنی برای به دام‌اندازی انرژی ترموالکتریک، روشی کارآمد بوده و می‌توان از آن برای تبدیل گرمای هدر رفته به انرژی الکتریکی استفاده کرد. چنین فناوری در طیف گسترده‌ای از کاربردها قابل استفاده است.

این گروه یک پوشش مبتنی بر گرافن قابل چاپ ایجاد کرد که امکان بازیافت گرما را به انرژی الکتریکی امکان پذیر می‌کند. این پوشش در قالب یک پچ یا پد چاپ می‌شود که می‌توان آن را در جایی که گرما ایجاد می‌شود، استفاده کرد.

در جایی که محیط خنک‌تر است، الکترون‌ها از منبع گرما دور می‌شوند و به سمت سرما حرکت می‌کنند. چنین شرایطی موجب فعالیت الکتریکی می‌شود که از طریق نانوورق‌های گرافنی صورت می‌گیرد. این سیستم ترموالکتریک را می‌توان به یک بانک پاور خارجی متصل کرد تا آن را شارژ کند یا می‌توان مستقیم دستگاه دیگری را با آن تامین انرژی کرد.

نتایج این مطالعه نشان داد که تراکم لایه‌های نانویی می‌تواند روی انتقال الکتریکی تاثیر داشته باشد، به طوری که هر قدر لایه‌های کمتر باشند، عملکرد بهتر باشد. این اولین باری بود که محققان روی شبکه‌هایی از نانومواد و تاثیر ساختار و خصوصیات آن بر هدایت الکتریکی کار می‌کردند.

کلیفورد از محققان این پروژه گفت: گرافن ماده‌ای است که رسانایی آن بسیار شناخته شده است، این ایده که فیلم‌های حاوی نانوورق‌های کوچک با اتصالات زیاد می‌تواند کارآمدتر از حالت توده‌ای باشد، فرصت‌های تحقیقاتی زیادی را باز می‌کند.

سیستم‌های ترموالکتریک می‌تواند گرمای هدر رفته را در تجهیزات و خودروها به انرژی الکتریکی تبدیل کند. در این پروژه ماده‌ای قابل چاپ ساخته شده که می‌تواند در ادوات مختلف به کار گرفته شود تا انرژی الکتریکی تولید کند.