छोटे उपकरणों को बिजली देने के लिए अपशिष्ट ताप का दोहन

वैज्ञानिकों ने 'विसंगति नर्नस्ट प्रभाव (एएनई)' पर आधारित थर्मो-इलेक्ट्रिक जनरेटर में उपयोग के लिए एक उपयुक्त सामग्री विकसित की है जो वोल्टेज उत्पन्न करने की दक्षता को कई गुना बढ़ा देती है। छोटे गैजेट्स को पावर देने के लिए इन उपकरणों को लचीले आकार और आकारों में आराम से पहना जा सकता है, इस प्रकार प्रतिस्थापित किया जा सकता है बैटरी.

थर्मो-इलेक्ट्रिक प्रभाव में ऊष्मा ऊर्जा और बिजली का अंतर-रूपांतरण होता है; सीबेक प्रभाव कहा जाता है, जब गर्मी को दो भिन्न धातुओं के जंक्शन पर विद्युत क्षमता में परिवर्तित किया जाता है और इसके विपरीत को पेल्टियर प्रभाव कहा जाता है, अर्थात विद्युत क्षमता का ताप उत्पन्न करने के लिए रूपांतरण।

गर्मी प्रचुर मात्रा में होती है, और कभी-कभी बेकार चली जाती है, जिसे बिजली के उपकरणों के लिए काटा जा सकता है। गर्मी की कटाई के लिए व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य तकनीक विकसित करने के लिए अतीत में बहुत सारे प्रयास किए गए हैं। सीबेक प्रभाव पर आधारित कई सीमाओं के कारण दिन के उजाले को नहीं देख सका।

एक कम ज्ञात घटना जिसे कहा जाता है विषम नर्नस्ट प्रभाव (एएनई), अर्थात एक चुंबकीय सामग्री में तापमान प्रवणता का अनुप्रयोग ऊष्मा प्रवाह के लिए लंबवत विद्युत वोल्टेज उत्पन्न करता है और अतीत में गर्मी की कटाई और बिजली में इसके रूपांतरण के लिए भी लागू किया गया है। हालांकि, उपयुक्त गैर-विषाक्त, आसानी से उपलब्ध और सस्ती सामग्री की कमी के कारण इसकी क्षमता सीमित कर दी गई है।

इस सही सामग्री की तलाश अब खत्म होती दिख रही है! शोधकर्ताओं ने हाल ही में एक मिश्र धातु बनाने की सूचना दी है जो गैर-विषाक्त, आसानी से उपलब्ध, सस्ती और लचीला है ताकि आवश्यकताओं के अनुरूप पतली फिल्मों में बनाया जा सके। डोपिंग की प्रक्रिया का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने बनाया Fe3Al या FE3Ga (75% लोहा और 25% एल्यूमीनियम या गैलियम)। जब इस सामग्री का उपयोग किया गया था, तो उत्पन्न वोल्टेज को 20 गुना बढ़ा दिया गया था।

यह नव विकसित सामग्री बहुत आशाजनक प्रतीत होती है और इसका उपयोग पतली और लचीली सामग्री को डिजाइन करने के लिए किया जा सकता है जो कटाई में सक्षम है वयर्थ ऊष्मा बिजली के वोल्टेज में बदलने के लिए कुशलता से, बिजली के लिए पर्याप्त पर्याप्त छोटे उपकरण.

इस सामग्री की खोज जो गुणों के मामले में बिल्कुल सही है, उच्च गति, स्वचालित संख्यात्मक कम्प्यूटेशनल प्रौद्योगिकियों की उपलब्धता के कारण संभव हो सकती है, जो 'पुनरावृत्ति' और 'शोधन' पर आधारित सामग्री विकास की पूर्ववर्ती पद्धति की सीमाओं को प्रभावी ढंग से पार कर रही है। .

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सूत्रों का कहना है:

1. टोक्यो विश्वविद्यालय 2020। प्रेस विज्ञप्ति। छोटे उपकरणों को शक्ति प्रदान करने के लिए प्रचुर तत्व। एक पतला, लोहे पर आधारित जनरेटर कम मात्रा में बिजली प्रदान करने के लिए बेकार गर्मी का उपयोग करता है। 28 अप्रैल, 28 को पोस्ट किया गया। पर ऑनलाइन उपलब्ध है https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00106.html 08 मई 2020 को एक्सेस किया गया।

2. सकाई, ए।, मिनामी, एस।, कोरेत्सुने, टी। एट अल। अनुप्रस्थ थर्मोइलेक्ट्रिक रूपांतरण के लिए आयरन-आधारित बाइनरी फेरोमैग्नेट। प्रकृति 581, 53-57 (2020)। डीओआई: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2230-z

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