ابتكار مولد مرن لتحويل الحرارة إلى كهرباء
تعد تقنية طباعة الشاشة، التي من المحتمل استخدامها لإنشاء المولدات الكهروحرارية المرنة، ذات أهمية خاصة نظراً لتوافرها، ومع ذلك، فإن تطوير مثل هذه التكنولوجيا يتطلب حل عدد من المشاكل المعقدة.
-
ابتكار مولد مرن لتحويل الحرارة إلى كهرباء
قام علماء روس من معهد المواد والتقنيات المتقدمة، من خلال استخدام طباعة الشاشة، استناداً إلى المعلقات التي تم إنشاؤها في الجامعة، بتطوير وتصنيع مولدٍ مرنٍ لتحويل الحرارة إلى كهرباء.
ووفقاً لمؤلفي الابتكار، فإن نتائج الدراسة ستساعد في إنشاء أجهزة قادرة على تحويل الحرارة المتولدة في جسم الإنسان أو الآليات المختلفة إلى كهرباء، وتم نشر النتائج في مجلة "جامعة سنترال ساوث".
المولدات الكهروحرارية - هي أجهزة قادرة على توليد تيار كهربائي تحت تأثير الحرارة، حيث يحدث تدفق حاملات الشحنة ويتشكل فرق الجهد الكهربائي، بسبب اختلاف درجة حرارة المادة.
وتحظى المولدات الكهروحرارية المرنة باهتمام خاص لدى المطورين، ولكنها الآن في مرحلة البحث المكثّف، وعلى وجه الخصوص، هناك مهمة تتمثّل في العثور على التركيبات المثالية للمواد الكهروحرارية.
فريق للتطوير والتصنيع
وقام فريق من علماء المعهد بتطوير وتصنيع نموذج أولي لمولد كهربائي حراري مرن باستخدام طباعة الشاشة. ولهذا الغرض، أنشأت الجامعة طريقتها الخاصة لتشكيل العناصر الحرارية.
تشتمل التركيبات المقترحة لتكوين المولدات الكهروحرارية المرنة على مركبات البزموت والتيلوريوم والأنتيمون. ووفقاً للعلماء، فإن التركيبات هذه تجعل من الممكن تحويل نوع من الطاقة إلى نوع آخر بكفاءة عالية.
وقالت الجامعة، خلال الدراسة، واجه العلماء مشكلة اختيار الموثق لإنشاء فروع العناصر الحرارية.
وقال أحد مؤلفي الدراسة، الباحث في معهد المواد والتقنيات المتقدمة، أليكسي بابيتش: "تعتمد الخواص الكهروفيزيائية والفيزيائية الحرارية وغيرها من الخصائص للمواد بشكل كبير على المادة الرابطة في طريقة طباعة الشاشة. يجب أن تتمتع المادة الرابطة بموصلية كهربائية عالية، وخصائص لاصقة، وخصائص لاصقة عالية الجودة، وموصلية حرارية منخفضة، وكذلك مواد رطبة جيدًا".
تقنية طباعة الشاشة
وتعد تقنية طباعة الشاشة، التي من المحتمل استخدامها لإنشاء المولدات الكهروحرارية المرنة، ذات أهمية خاصة نظراً لتوافرها.
ومع ذلك، فإن تطوير مثل هذه التكنولوجيا يتطلب حل عدد من المشاكل المعقدة، وبالتالي، من الضروري دراسة خصائص المواد الجديدة الواعدة للاستخدام، وتحديد المادة المثالية، وتطوير طرق وأنماط لتشكيل طبقات الاتصال، وكذلك تطوير تصميم المولدات الكهروحرارية الأمثل. ستسمح مجموعة التدابير المتخذة بالاقتراب من الإنتاج الضخم للأجهزة.
وشدد بابيتش، على أنه "يمكن استخدام نتائج العمل لإنشاء مولدات كهروحرارية مرنة وفعالة، والميزة الرئيسية لها هي القدرة على أخذ الشكل المطلوب ضمن حدود معينة".
في المستقبل، يخطط فريق البحث لتحسين التطوير باستخدام مواد ذات إضافات مختلفة لزيادة كفاءة النموذج الأولي للمولد الكهروحراري المرن.
