I ricercatori dell'Università Politecnica Pietro il Grande di San Pietroburgo si stanno sviluppando una nuova generazione di generatori termoelettrici, dieci volte più efficienti dei loro omologhi in mercato. Il prodotto finale entrerà in produzione entro la fine del 2021!
Abbiamo studiato varie modifiche dei nanotubi di carbonio per un po' di tempo, più di 15 anni. Non solo per generatori termoelettrici, ma anche, ad esempio, per auto-emettitori elettronici efficienti e vari tipi di sensori - sensori fotosensibili, ecc.
Il modello di interazione del flusso di calore e dei sottosistemi elettronici nella nostra nanostruttura di carbonio è la base per creare un dispositivo specifico - un generatore termoelettrico ", - ha spiegato il capo del gruppo di sviluppo Olga Kvashenkene, Direttore della STC "Previsione neurale di materiali e tecnologie per l'industria elettronica" (NCMU SPbPU "Advanced digital tecnologie").
Un generatore termoelettrico è un dispositivo di piccole dimensioni (dimensioni dell'alloggiamento 5 mm) × (2 mm di dimensione), che converte l'energia termica in energia elettrica. Il dispositivo contiene una complessa nanostruttura di carbonio.
Nella foto sotto potete vedere il nuovo generatore termoelettrico.
Quando vengono riscaldati, nella struttura si verificano processi elettrodinamici quantistici, che portano alla generazione termoelettrica. Nelle strutture riscaldate con una stechiometria complessa, vengono eccitate le interazioni dei sottosistemi elettronici e strutturali (reticoli). Questa interazione quanto-fisica porta alla generazione di corrente elettrica per effetto termico.
“I generatori termoelettrici sono basati su nanotubi di carbonio che possono essere modificati in vari modi”, spiega Olga Kvashenkina. - È risaputo che il carbonio può essere sotto forma di diamanti ed è un dielettrico quasi ideale - Un materiale che non conduce elettricità ed è sotto forma di grafite è un ottimo conduttore di elettricità attuale.
È sulla base di questi due compositi anisotropi di carbonio che si basano i nostri generatori. Otteniamo questo composito utilizzando una tecnologia del tutto unica che ci consente di riprodurre le proprietà di un generatore termoelettrico, che è molto buono per i progetti industriali. "
Il principio di funzionamento è legato alla struttura della fibra di carbonio nanocomposita utilizzata nel generatore nei suoi vari stati.
L'alternanza di stati conduttivi e non conduttivi dello stesso materiale consente di utilizzare le proprietà dell'interazione tra calore e flusso di elettroni. Il calcolo di questa interazione e della sua natura fisica, osservata nei generatori termoelettrici, è applicabile ai singoli quanti di radiazione termica e singoli elettroni, il che rende possibile affermare che i processi elettrodinamici quantistici.
Cercando di occupare la tua nicchia
“Si può affermare senza alcun dubbio che non esistono dispositivi simili né in Russia né all'estero, operando sulla stessa base costruttiva dei nostri generatori termoelettrici - afferma Olga Kvashenkin.
Prima di iniziare qualsiasi progetto, i ricercatori conducono previsioni tecnologiche e cercano di valutare il loro livello di competenza nell'area di interesse rispetto ai paesi stranieri. Inoltre, i ricercatori analizzano la gamma di prodotti disponibili sul mercato globale.
Bene, seguiremo lo sviluppo di questo tipo di tecnologia e, soprattutto, quali vantaggi pratici può portare questo tipo di generatori.
Bene, se ti è piaciuto il materiale, sarò lieto della tua valutazione e inoltre non dimenticare di iscriverti al canale. Grazie per l'attenzione!