Фізики перетворять надлишкове тепло в енергію, зробивши двигуни на 25% ефективніше

Фізікі з університету Арізони знайшли новий спосіб переробки зайвого тепла в електроенергію. Дана технологія, заснована на квантових ефектах, може бути застосована у виробництві автомобілів, електростанцій, заводів і сонячних панелей, зробивши їх більш еффектівнимі.

Что спільного у двигуна автомобіля, електростанції, заводу і сонячної панелі? Всі вони створюють тепло - дуже багато тепла, яке використовується даремно.

Фізікі з університету Арізони знайшли спосіб, який дозволяє перетворити це тепло в електроенергію.

Ісследовательская група, яку очолював доцент Чарльз Стеффорд, опублікувала результати дослідження в журналі ACS Nano.

"Термоелектрика дозволяє конвертувати тепло безпосередньо в електричну енергію, у пристрої без рухомих частин", - Заявив провідний автор Джастін Бергфілд.

Данная розробка заснована на квантовому принципі під назвою корпускулярно-хвильовий дуалізм, коли крихітні об'єкти, такі як електрони, можуть вести себе і як частки і як волни.

"Електрон - можна порівняти з червоною спортивною машиною", - пояснив Бергфілд. "Спортивна машина - одночасно і червона і машина, також як і електрон одночасно частка і хвиля. Це дві якості одного і того ж об'єкта. Просто електрони для нас не так очевидні, як спортивні машини ".

"Ми стали першими, хто використовував хвильову структуру електрона, для розробки концепції з конвертації енергії".

По аналогією з твердотелой накопичувачами, дане термоелектричне пристрій обходиться без рухомих частин. По своєму пристрою, це замкнута система, яка легка в управлінні та догляді.

"Досить взяти пару електродів і нанести на них шар даних молекул", - сказав Бергфілд. "В результаті вийде своєрідний бутерброд, який є термоелектричним пристроєм. При цьому відпадає необхідність у охолоджуючої системі, а це означає, що спрощується догляд за системою ".

"Моно сказати, що замість фреонового газу, ми використовуємо електронний газ", - додав Стеффорд.

"Через те, що сонячні панелі сильно нагріваються, їх ефективність падає", - сказав Стеффорд, - "Можна конвертувати це тепло в додаткову електрику, попутно охолоджуючи панель і підвищуючи ККД всього процесу в цілому".

"За допомогою дуже ефективного термоелектричного пристрої на основі наших розробок, можна живити 200100-ватних лампочок, використовуючи надлишки тепла одного автомобіля ", - сказав він. "Іншими словами, можна підвищити ККД автомобіля більш ніж на 25 відсотків, що стане ідеальним рішенням для гібридів, так як в них вже використовується електричний мотор ".

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg

• Грибы как компьютерные чипы: учёные создают «живую память» из шиитаке
• Учёные создали трёхслойное микрофлюидное устройство для сверхэффективного охлаждения электроники
• Обычный кристалл оказался идеальным материалом для технологий на сверхнизких температурах
• Учёные научились превращать снимки атомно-силового микроскопа в точные 3D-модели движений белков
• Учёные создали уникальный гидрогель для «неклонируемых» меток безопасности
• Роботы нового поколения: в Caltech создали систему, которая может ходить, ездить и летать
• Учёные создали 3D-печатные материалы, которые полностью гасят вибрации
• Квантовые кристаллы: как учёные из Оберна открыли путь к новой технологической революции