ساخت نانوآنتنی با قابلیت تبدیل انرژی حرارتی به الکتریکی با کارایی بالا

تاریخ : ۱۰ مهر ۱۳۹۸

تعداد بازدید : ۱۵۸

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی

محققان مکزیکی موفق به ساخت نانو آنتن دو قطبی جدیدی شدند که قابلیت تبدیل انرژی حرارتی به الکتریکی آن بالاتر از نانو آنتن‌های قدیمی است.

در مقاله‌ای که در مجله SPIE journal of Nanophotonics (JNP) منتشر شده است، محققان از همکاری سه آزمایشگاه در مکزیک خبر دادند که با همکاری آن‌ها نانو دستگاه جدیدی جهت بهره‌برداری از انرژی خورشیدی اختراع شده است. در این مقاله با عنوان “Thermoelectric efficiency optimization of nanoantennas for solar energy harvesting “ گزارش شده است که نانو آنتن دو قطبی تکامل یافته (EDNs) ولتاژ ترموالکتریکی سه برابر بزرگ‌تر از نانو آنتن‌های دو قطبی قدیمی (CDN) تولید می‌کند.

گرفتن پرتوی نور مرئی و مادون قرمز با استفاده از نانو دستگاه‌ها یک جنبه اساسی برای جمع آوری انرژی خورشیدی است. سلول‌ها و صفحات خورشیدی دستگاه‌های متداولی هستند که از نانو آنتن‌ها استفاده می‌کنند و پرتوهای الکترومغناطیس را به رشته‌های نوری خاص پیوند می‌دهند. اساس کار آنتن‌های ترموالکتریک به این صورت است که در اثر اختلاف دمای ایجاد شده بین دو سر آنتن، ولتاژ مشخصی تولید می‌شود. آنتن EDN می‌تواند در بسیاری از مناطق که بهره‌وری ترموالکتریک بالا جهت برداشت انرژی خورشیدی مورد نیاز است تا کاربردهای مختلف در صنعت هوا فضا، مورد استفاده قرار گیرد.

به گفته پروفسور ابراهیم عبدالحلیم، سردبیر مجله JNP و استاد گروه مهندسی الکترواپتیک و فوتونیک دانشگاه بن گوریون (Ben-Gurion)، این مقاله از طرحی جدید و نمایش یک نانو آنتن برای برداشت کارآمدتر انرژی ترموالکتریک خبر می‌دهد. او همچنین افزود این نانو آنتن‌ها ولتاژ ترمو الکتریک را سه برابر بزرگتر از آنتن‌های قدیمی نشان می‌دهد به طوری که قابلیت تبدیل انرژی حرارتی به الکتریکی آن بسیار بالاتر از آنتن‌های قدیمی بوده و میزان اتلاف حرارت نسبت به قبل بسیار کمتر است.

این نانو آنتن‌ها به صورت دو فلزی و از دو فلز نیکل و پلاتین هستند و با استفاده از لیتوگرافی پرتو الکترونی ساخته شده‌اند. طراحی نانو آنتن‌ها با استفاده از شبیه‌سازی برای تعیین فاصله بین اجزاء بهینه شده است. در مقایسه بین ولتاژ ترموالکتریک نانوآنتن‌های جدید با نانوآنتن‌های دو قطبی قدیمی، EDN ها 3/1 برابر کارآمدتر هستند و توانایی بالاتری در تبدیل انرژی حرارتی به انرژی الکتریکی دارند.

 

منبع : https://www.sciencedaily.com/releases/2019/05/190503100804.htm

نظر شما