Главные Новости
Владимир Зеленский Техно Кино Автоновости
Бить жару
Автор: Allnewsua.live

Подсчитано, что до двух третей энергии, потребляемой в США каждый год, расходуется на тепло. Возьмите, например, автомобильные двигатели, ноутбуки, мобильные телефоны, даже холодильники, которые перегреваются при чрезмерном использовании.

Представьте себе, если бы вы могли улавливать выделяемое ими тепло и превращать его в большее количество энергии.

Доцент кафедры машиностроения Университета штата Юта Матье Франсуар нашел способ производить больше электричества из тепла, чем считалось возможным, путем создания кремниевого чипа, также известного как «устройство», которое преобразует больше тепла в электричество. Его результаты были опубликованы в статье «Устройство радиационного теплообмена ближнего поля» в новейшем выпуске «Нанотехнологии природы». Копию статьи можно посмотреть здесь.

Исследователи ранее определили, что существует теоретический «предел черного тела» для того, сколько энергии может быть произведено из теплового излучения (тепла). Но Francoeur и его команда продемонстрировали, что они могут выйти за пределы черного тела и производить больше энергии, если они создадут устройство, которое использует две кремниевые поверхности очень близко друг к другу. Команда изобрела чип размером 5 на 5 мм (размером с ластик) из двух кремниевых пластин с наноскопическим зазором между ними толщиной всего 100 нанометров, или тысячной толщины человеческого волоса.

Пока чип находился в вакууме, они нагревали одну поверхность и охлаждали другую, создавая тепловой поток, который может генерировать электричество. Концепция создания энергии таким способом не уникальна, но Франсуар и его команда обнаружили способ совмещения двух кремниевых поверхностей, равномерно расположенных в микроскопическом масштабе, не касаясь друг друга. Чем ближе они друг к другу, тем больше электричества они могут генерировать.



«Никто не может излучать больше излучения, чем предел черного тела», - сказал он. «Но когда мы перейдем на наномасштаб, вы можете».

В будущем Francoeur предполагает, что такая технология может быть использована не только для охлаждения портативных устройств, таких как ноутбуки и смартфоны, но и для направления этого тепла на большее время автономной работы, возможно, на 50% больше. Например, ноутбук с шестичасовой зарядкой может подскочить до девяти часов.

Микросхемы могут быть использованы для повышения эффективности солнечных панелей путем увеличения количества электричества от солнечного тепла или в автомобилях для отвода тепла от двигателя, чтобы помочь питать электрические системы. Они также могут быть разработаны для установки в имплантируемые медицинские устройства, такие как кардиостимулятор, для которого не требуются сменные батареи.

Еще одним преимуществом является то, что такая технология может помочь продлить срок службы компьютерных процессоров, сохраняя их холодными и снижая их износ, и это сэкономит больше энергии, в противном случае вентиляторы будут использовать для охлаждения процессоров. Это также может помочь улучшить окружающую среду, утверждал Франкор.

«Вы возвращаете тепло обратно в систему в качестве электричества», - сказал он. «Прямо сейчас мы просто сбрасываем это в атмосферу. Например, он нагревает вашу комнату, а затем вы используете свой кондиционер для охлаждения вашей комнаты, что тратит больше энергии ».

Перекладено з EN: Technology Org.


Читать также: