ابتکار دانشمند ایرانی برای تبدیل گرمای بدن به الکتریسیته
وبلاگ آفتاب: پژوهشگران ˮدانشگاه واشنگتنˮ به سرپرستی ˮمحمد ملکوتیˮ، دانشمند ایرانی این دانشگاه، دستگاهی ابداع نموده اند که می تواند گرمای بدن را به الکتریسیته تبدیل کند.
به گزارش وبلاگ آفتاب به نقل از ایسنا و به نقل از وبسایت رسمی "دانشگاه واشنگتن"(UW)، وسایل الکترونیکی پوشیدنی، از ردیاب های سلامتی و تناسب اندام گرفته تا هدست های حقیقت مجازی، بخشی از زندگی روزمره ما به شمار می روند اما یافتن راه هایی برای برق رسانی مداوم به این دستگاه ها، یک چالش است.
پژوهشگران دانشگاه واشنگتن، یک چاره نوآورانه برای مقابله با این چالش ابداع نموده اند. آنها یک دستگاه ترموالکتریک انعطاف پذیر و پوشیدنی ابداع نموده اند که اولین نمونه در نوع خود به حساب می آید و گرمای بدن را به الکتریسیته تبدیل می کند. این دستگاه، نرم و قابل کشش و در عین حال محکم و کارآمد است. ترکیب این خصوصیت ها می تواند کاری چالش برانگیز باشد.
"محمد ملکوتی"(Mohammad Malakooti)، پژوهشگر مهندسی مکانیک دانشگاه واشنگتن اظهار داشت: اگر انرژی حرارتی را که معمولاً در محیط اطراف به هدر می رود، برداشت نماییم، به سود ۱۰۰ درصدی خواهیم رسید. از آنجائیکه می خواهیم از این انرژی برای تغذیه وسایل الکترونیکی خود استفاده نماییم، به چگالی توان بالاتری نیاز داریم. ما از تولید مواد افزودنی برای ساخت وسایل الکترونیکی قابل کشش استفاده می نماییم، کارایی آنها را افزایش می دهیم، به ادغام یکپارچه آنها در پوشیدنی ها می پردازیم و به پرسش های پژوهشی اساسی پاسخ می دهیم.
حتی بعد از بیشتر از ۱۵ هزار چرخه کشش با فشار ۳۰ درصد، نمونه اولیه دستگاه کاملا کاربردی باقی می ماند که یک خصوصیت بسیار مطلوب برای لوازم الکترونیکی پوشیدنی و رباتیک نرم است. همینطور این دستگاه، افزایش ۶.۵ برابری چگالی توان را در مقایسه با ژنراتورهای ترموالکتریک قابل کشش پیشین نشان داده است.
پژوهشگران برای ابداع این دستگاههای انعطاف پذیر، کامپوزیت هایی را با خصوصیت های عملکردی و ساختاری مهندسی شده در هر لایه چاپ کردند. مواد پرکننده، حاوی آلیاژهای فلزی مایع هستند که رسانایی الکتریکی و حرارتی بالایی را فراهم می کنند. این آلیاژها محدودیت های موجود در دستگاههای پیشین، همچون ناتوانی در کشش، انتقال ناکارآمد حرارت و فرایند ساخت پیچیده را برطرف می کنند.
همینطور این گروه پژوهشی، میکروکره های توخالی را در دستگاه خود تعبیه کردند تا گرما را به نیمه رساناها در لایه هسته هدایت کنند و وزن دستگاه را کاهش دهند.
پژوهشگران در این پروژه نشان دادند که می توانند دستگاه ها را روی پارچه های قابل کشش و سطوح منحنی چاپ کنند. این نشان داده است که دستگاههای آینده را میتوان روی لباس ها و اشیای دیگر هم اعمال کرد. این گروه پژوهشی در مورد احتمالات آینده و کاربردهای واقعی وسایل الکترونیکی پوشیدنی هیجان زده هستند.
ملکوتی اظهار داشت: یکی از جنبه های منحصربه فرد پژوهش ما این است که کل فرایند، از تولید مواد گرفته تا ساخت دستگاه و خصوصیات آنرا پوشش می دهد. این کار، آزادی را برای طراحی مواد جدید، مهندسی در هر مرحله از فرایند و خلاقیت فراهم می آورد.
این پژوهش، در مجله "Advanced Energy Materials" به چاپ رسید.
itemprop="bestRating">5
636
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب