ചെറിയ ഉപകരണങ്ങൾ പവർ ചെയ്യുന്നതിനായി മാലിന്യ താപം ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നു

വോൾട്ടേജ് ജനറേറ്റിംഗ് കാര്യക്ഷമത മനിഫോൾഡ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്ന 'അനോമലസ് നേർൺസ്റ്റ് ഇഫക്റ്റ് (ANE)' അടിസ്ഥാനമാക്കി തെർമോ-ഇലക്ട്രിക് ജനറേറ്ററുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് അനുയോജ്യമായ ഒരു മെറ്റീരിയൽ ശാസ്ത്രജ്ഞർ വികസിപ്പിച്ചെടുത്തിട്ടുണ്ട്. ചെറിയ ഗാഡ്‌ജെറ്റുകൾക്ക് കരുത്ത് പകരാൻ ഈ ഉപകരണങ്ങൾ ഫ്ലെക്സിബിൾ ആകൃതിയിലും വലുപ്പത്തിലും ധരിക്കാൻ കഴിയും, അങ്ങനെ മാറ്റിസ്ഥാപിക്കും ബാറ്ററികൾ.

തെർമോ-ഇലക്ട്രിക് പ്രഭാവം താപ ഊർജ്ജത്തിന്റെയും വൈദ്യുതിയുടെയും പരസ്പര പരിവർത്തനം ഉൾക്കൊള്ളുന്നു; സീബെക്ക് ഇഫക്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, രണ്ട് വ്യത്യസ്ത ലോഹങ്ങളുടെ ജംഗ്ഷനിൽ താപം ഒരു വൈദ്യുത പൊട്ടൻഷ്യലായി പരിവർത്തനം ചെയ്യപ്പെടുമ്പോൾ, വിപരീതത്തെ പെൽറ്റിയർ ഇഫക്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അതായത് ഒരു വൈദ്യുത സാധ്യതയെ താപം ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നത്.

ചൂട് സമൃദ്ധമാണ്, ചില സമയങ്ങളിൽ പാഴായിപ്പോകുന്നു, അത് വൈദ്യുത ഉപകരണങ്ങൾ പവർ ചെയ്യാൻ വിളവെടുക്കാം. ചൂട് വിളവെടുക്കാൻ വാണിജ്യാടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യ വികസിപ്പിച്ചെടുക്കാൻ കഴിഞ്ഞ കാലങ്ങളിൽ ധാരാളം ശ്രമങ്ങൾ നടന്നിട്ടുണ്ട്. സീബെക്ക് ഇഫക്റ്റിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ഒന്നിന് നിരവധി പരിമിതികൾ കാരണം പകലിന്റെ വെളിച്ചം കാണാൻ കഴിഞ്ഞില്ല.

അധികം അറിയപ്പെടാത്ത ഒരു പ്രതിഭാസം അനോമലസ് നേർൻസ്റ്റ് ഇഫക്റ്റ് (ANE), അതായത് ഒരു കാന്തിക പദാർത്ഥത്തിൽ താപനില ഗ്രേഡിയന്റ് പ്രയോഗിക്കുന്നത് താപ പ്രവാഹത്തിന് ലംബമായി വൈദ്യുത വോൾട്ടേജ് സൃഷ്ടിക്കുന്നു, കൂടാതെ താപം വിളവെടുക്കുന്നതിനും വൈദ്യുതിയായി പരിവർത്തനം ചെയ്യുന്നതിനും മുമ്പ് ഇത് പ്രയോഗിച്ചു. എന്നിരുന്നാലും, അനുയോജ്യമായ നോൺ-ടോക്സിക്, എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യവും ചെലവുകുറഞ്ഞതുമായ വസ്തുക്കളുടെ ആവശ്യത്തിന് അതിന്റെ സാധ്യതകൾ പരിമിതപ്പെടുത്തിയിരിക്കുന്നു.

ഈ ശരിയായ മെറ്റീരിയലിനായുള്ള തിരയൽ ഇപ്പോൾ അവസാനിച്ചതായി തോന്നുന്നു! വിഷരഹിതവും എളുപ്പത്തിൽ ലഭ്യമാകുന്നതും വിലകുറഞ്ഞതും ആവശ്യാനുസരണം നേർത്ത ഫിലിമുകളാക്കി മാറ്റാൻ കഴിയുന്നതുമായ ഒരു അലോയ് നിർമ്മിക്കുന്നതായി ഗവേഷകർ അടുത്തിടെ റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തിട്ടുണ്ട്. ഉത്തേജക മരുന്ന് ഉപയോഗിച്ചാണ് ഗവേഷകർ നടത്തിയത് Fe3Al അല്ലെങ്കിൽ FE3Ga (75% ഇരുമ്പ്, 25% അലുമിനിയം അല്ലെങ്കിൽ ഗാലിയം). ഈ മെറ്റീരിയൽ ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ, സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട വോൾട്ടേജ് 20 മടങ്ങ് വർദ്ധിച്ചു.

പുതുതായി വികസിപ്പിച്ച ഈ മെറ്റീരിയൽ വളരെ പ്രതീക്ഷ നൽകുന്നതായി തോന്നുന്നു, വിളവെടുക്കാൻ കഴിവുള്ള നേർത്തതും വഴക്കമുള്ളതുമായ വസ്തുക്കൾ രൂപകൽപ്പന ചെയ്യാൻ ഇത് ഉപയോഗിക്കാം. പാഴായ ചൂട് വൈദ്യുത വോൾട്ടേജിലേക്ക് പരിവർത്തനം ചെയ്യാൻ കാര്യക്ഷമമായി, വൈദ്യുതിക്ക് മതിയായത് ചെറിയ ഉപകരണങ്ങൾ.

പ്രോപ്പർട്ടികളുടെ കാര്യത്തിൽ ശരിയായ ഈ മെറ്റീരിയലിന്റെ കണ്ടെത്തൽ, 'ആവർത്തനം', 'പുതുക്കൽ' എന്നിവയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള മെറ്റീരിയൽ വികസനത്തിന്റെ പഴയ രീതിയുടെ പരിമിതികളെ ഫലപ്രദമായി മറികടന്ന്, അതിവേഗ, ഓട്ടോമേറ്റഡ് ന്യൂമറിക്കൽ കമ്പ്യൂട്ടേഷണൽ സാങ്കേതികവിദ്യകളുടെ ലഭ്യത കാരണം സാധ്യമായേക്കാം. .

***

ഉറവിടങ്ങൾ:

1. യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് ടോക്കിയോ 2020. പത്രക്കുറിപ്പ്. ചെറിയ ഉപകരണങ്ങൾ പവർ ചെയ്യുന്നതിനുള്ള സമൃദ്ധമായ ഘടകം. കനം കുറഞ്ഞ, ഇരുമ്പ് അധിഷ്ഠിത ജനറേറ്റർ ചെറിയ അളവിൽ വൈദ്യുതി നൽകുന്നതിന് പാഴ് ചൂട് ഉപയോഗിക്കുന്നു. 28 ഏപ്രിൽ 28-ന് പോസ്‌റ്റ് ചെയ്‌തു. ഇവിടെ ഓൺലൈനിൽ ലഭ്യമാണ് https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00106.html 08 മെയ് 2020-ന് ആക്സസ് ചെയ്തു.

2. സകായ്, എ., മിനാമി, എസ്., കൊറെറ്റ്സുൻ, ടി. എറ്റ്. തിരശ്ചീന തെർമോഇലക്ട്രിക് പരിവർത്തനത്തിനായി ഇരുമ്പ് അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ള ബൈനറി ഫെറോമാഗ്നറ്റുകൾ. നേച്ചർ 581, 53–57 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2230-z

***