과학자들은 전압 생성 효율 매니폴드를 높이는 '변칙 네른스트 효과(ANE)'를 기반으로 열전 발전기에 사용하기에 적합한 재료를 개발했습니다. 이 장치는 유연한 모양과 크기로 편안하게 착용하여 작은 장치에 전원을 공급할 수 있습니다. 배터리.
열전 효과는 열 에너지와 전기의 상호 변환을 수반합니다. 열이 서로 다른 두 금속의 접합부에서 전위로 변환될 때 Seebeck 효과라고 하고, 그 반대를 Peltier 효과, 즉 전위가 열 발생으로 변환되는 것입니다.
열은 풍부하고 때로는 낭비되어 전기 장치에 전력을 공급할 수 있습니다. 열을 수확하기 위해 상업적으로 실행 가능한 기술을 개발하기 위해 과거에 많은 노력이 있었습니다. Seebeck 효과에 기반한 것은 몇 가지 제한 사항으로 인해 오늘의 빛을 볼 수 없었습니다.
라고 불리는 덜 알려진 현상 변칙적 네른스트 효과(ANE)즉, 자성 재료에 온도 구배를 적용하면 열 흐름에 수직인 전압이 생성되고 과거에는 열을 수확하고 이를 전기로 변환하는 데에도 적용되었습니다. 그러나 그것의 잠재력은 적절한 무독성, 쉽게 구할 수 있고 저렴한 재료의 부족으로 인해 제한되었습니다.
이 적절한 자료에 대한 검색은 이제 끝난 것 같습니다! 연구원들은 최근 요구 사항에 맞게 박막으로 만들 수 있을 만큼 충분히 독성이 없고 쉽게 구할 수 있고 저렴하고 가단성 있는 합금을 만드는 것을 보고했습니다. 연구진은 도핑 과정을 통해 Fe3Al 또는 FE3Ga (75% 철 및 25% 알루미늄 또는 갈륨). 이 소재를 사용했을 때 발생하는 전압은 20배 증가했다.
이 새로 개발된 재료는 매우 유망한 것으로 보이며 수확할 수 있는 얇고 유연한 재료를 설계하는 데 사용할 수 있습니다. 열을 낭비하다 전력을 공급하기에 충분한 전압으로 효율적으로 변환 작은 장치.
이 물성치에 딱 맞는 물질의 발견은 고속의 자동화 수치계산기술이 있기에 가능했던 것입니다. .
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출처 :
1. 도쿄대학교 2020. 보도자료. 소형 장치에 전원을 공급하는 풍부한 요소. 얇은 철 기반 발전기는 폐열을 사용하여 소량의 전력을 제공합니다. 게시일: 28년 28월 2020일. https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00106.html 08년 2020월 XNUMX일에 액세스함.
2. Sakai, A., Minami, S., Koretsune, T. et al. 횡 열전 변환을 위한 철 기반 이원 강자성체. 자연 581, 53–57 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2230-z
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