Investigadores de la Universidad Politécnica Pedro el Grande de San Petersburgo están desarrollando una nueva generación de generadores termoeléctricos, que son diez veces más eficientes que sus contrapartes en mercado. ¡El producto final entrará en producción a finales de 2021!
Hemos estado estudiando varias modificaciones de los nanotubos de carbono durante bastante tiempo, más de 15 años. No solo para generadores termoeléctricos, sino también, por ejemplo, para emisores electrónicos electrónicos eficientes y varios tipos de sensores: sensores sensibles a la luz, etc.
El modelo de interacción del flujo de calor y los subsistemas electrónicos en nuestra nanoestructura de carbono es la base para la creación de un dispositivo específico - un generador termoeléctrico ", - explicó la jefa del grupo de desarrollo Olga Kvashenkene, directora del STC "Previsión neuronal de materiales y tecnologías para la industria electrónica" (NCMU SPbPU "Advanced digital tecnologías ").
Un generador termoeléctrico es un dispositivo de pequeño tamaño (dimensiones de la carcasa 5 mm) × (2 mm de tamaño), que convierte la energía térmica en energía eléctrica. El dispositivo contiene una nanoestructura de carbono compleja.
En la foto de abajo se puede ver el nuevo generador termoeléctrico.
Cuando se calienta, ocurren procesos electrodinámicos cuánticos en la estructura, lo que conduce a la generación termoeléctrica. En estructuras calentadas con estequiometría compleja, se excitan las interacciones de los subsistemas electrónicos y estructurales (redes). Esta interacción físico-cuántica conduce a la generación de corriente eléctrica a través del efecto térmico.
“Los generadores termoeléctricos se basan en nanotubos de carbono que pueden modificarse de diversas formas”, explica Olga Kvashenkina. - Es bien sabido que el carbono puede estar en forma de diamantes y es un dieléctrico casi ideal - Un material que no conduce electricidad y tiene forma de grafito es un muy buen conductor de electricidad. Actual.
Sobre la base de estos dos compuestos de carbono anisotrópicos se basan nuestros generadores. Obtenemos este composite mediante una tecnología completamente única que nos permite reproducir las propiedades de un generador termoeléctrico, lo cual es muy bueno para proyectos industriales ”.
El principio de funcionamiento está relacionado con la estructura de la fibra de carbono nanocompuesta utilizada en el generador en sus distintos estados.
La alternancia de estados conductores y no conductores de un mismo material permite utilizar las propiedades de la interacción entre el calor y el flujo de electrones. El cálculo de esta interacción y su naturaleza física, observado en generadores termoeléctricos, es aplicable a un solo cuantos de radiación térmica y electrones individuales, lo que nos permite afirmar que los procesos electrodinámicos cuánticos.
Esforzándose por ocupar su nicho
“Se puede decir sin ninguna duda que no existen dispositivos similares ni en Rusia ni en el extranjero, operando sobre la misma base constructiva que nuestros generadores termoeléctricos - dice Olga Kvashenkin.
Antes de iniciar cualquier proyecto, los investigadores realizan pronósticos tecnológicos y tratan de evaluar su nivel de experiencia en el área de interés en comparación con países extranjeros. Además, los investigadores analizan la gama de productos disponibles en el mercado global.
Bueno, seguiremos el desarrollo de este tipo de tecnología y, lo más importante, qué beneficios prácticos puede traer este tipo de generadores.
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