☰ دسترسی سریع دسته‌بندی اخبار
...

کتاب مجموعه سوالات المپیاد دانش آموزی علوم و فناوری نانو

خرید

...

نگاهی نو به دنیای نانو، مبانی علوم و فناوری نانو

خرید

...

کتاب مفاهیم اولیه فناوری نانو و کاربردهای آن در شیمی

خرید

مفاهیم اولیه فناوری نانو و کاربردهای آن در زیست شناسی

خرید

چهارشنبه 20 اردیبهشت 1402 کد خبر: 327
649

کاربرد نانوذرات نقره در تولید انرژی با روش ترموالکتریک


گروهی از دانشمندان با استفاده از نانوذرات نقره، بازدهی تولید برق در ماده ترموالکتریک سرب-تلوریم، را تا مقدار 11 درصد افزایش دادند. مواد ترموالکتریک موادی هستند که حرارت را به برق تبدیل می‌کنند. به دلیل ظرفیت آنها در تولید انرژی پاک مورد توجه بسیاری از دانشمندان قرار گرفته‌اند. این مواد از حرارتی که از سمت گرمتر به سمت سردتر جریان دارد بهره گرفته و با تبدیل آن به برق انرژی تولید می‌کنند. این حرارت می‌تواند گرمای اتلافی نیروگاه‌ها یا فرایندهای صنعتی دیگر باشد. مواد ترموالکتریک متعددی طی دو دهه گذشته کشف شده است اما به دلیل بازدهی کم کاربرد آنها محدود است.

اکنون گروهی از دانشمندان با رهبری فیزیکدانان دانشگاه هوستن ماژول ترموالکتریک ساختند که در آن از نانوذرات نقره برای اتصال الکترودهای ماژول و لایه‌های فلزی استفاده شده است. ماده اتصال یا لحیم ماده‌ای است که برای اتصال قطعات ذوب و سپس منجمد می‌شود. لحیم باید نقطه ذوب بالاتری از دمای کاری دستگاه داشته باشد تا هنگامی که دستگاه کار می‌کند، پایدار بماند. اگر نقطه ذوب لحیم کمتر از دمای کاری مواد ترموالکتریک باشد لایه اتصال ذوب خواهد شد. از طرفی دیگر ماده لحیم نباید نقطه ذوب بسیار بالایی داشته باشد زیرا دمای بالا می‌تواند بر پایداری و عملکرد مواد ترموالکتریک طی لحیم‌کاری و ذوب لحیم تاثیر نامطلوب بگذارد. ماده لحیم ایده‌آل ماده‌ای است که دارای نقطه ذوبی پایین برای اتصال نقاط در ماژول باشد اما پس از اتصال به قدری در برابر حرارت مقاوم باشد که دماهای بالای کاری را تحمل کند و ذوب نشود.

نقره، عنصری با هدایت حرارتی و الکتریکی بالایی است. همچنین نقطه ذوب آن در حالت بالک (به ذراتی با ابعاد بیشتر از 100 نانومتر در سه بعد را بالک می‌گویند) 962 درجه سانتی‌گراد است که می‌تواند در دماهای کاری بسیاری از مواد ترموالکتریک پایداری خود را حفظ کند. نکته قابل توجه آن است که نانوذرات نقره دارای نقطه ذوب به مراتب پایین‌تری هستند. نقطه ذوب آنها 400 تا 500 درجه سانتی‌گراد است که به مراتب کمتر از حالت بالک نقره است. دانشمندان از این ویژگی برای لحیم کردن قطعات ماژول با نانوذرات نقره بهره بردند. نانوذرات در مرحله اتصال قطعات ذوب شده و پس از سرد شدن نقره بالک با نقطه ذوب بالا قطعات را سر جای خود نگه می‌دارد.

آنها از این نانوذرات در ماژول پای سرب-تلوریم، که دمای کاری آن از 300 تا 550 درجه سانتی‌گراد است، استفاده کردند. بازدهی تولید برق تا مقدار 11 درصد افزایش یافت و تا 50 بار استفاده پایدار بود.

 

 

 

منبع:

Silver nanoparticles spark key advance in thermoelectricity for power generation (2023,May 1) retrieved 3 May 2023 from

https://phys.org/news/2023-05-silver-nanoparticles-key-advance-thermoelectricity.html




پربازدیدترین‌ها

آغاز ثبت نام یازدهمین المپیاد دانش‌آموزی علوم و فناوری نانو

به اطلاع تمام دانش‌آموزان علاقه‌مند به علوم و فناوری نانو می‌رساند، ثبت ...

16515 ادامه ...

کتابچه مقالات دهمین جشنواره دانش‌آموزی نانو منتشر شد

دهمین جشنواره دانش‌آموزی نانو هم‌زمان با دوازدهمین نمایشگاه نانو ۱۸ تا ۲...

9277 ادامه ...

برگزاری بیست و چهارمین دوره ی مسابقات نادکاپ شریف

بیست و چهارمین دوره مسابقات ملی آموزشی نوآوری و ابتکارات دانش آموزی با ه...

8688 ادامه ...

عوامل موثر در افزایش علاقه دانش‌آموزان به فعالیت‌های نانو

گروه نانوفناوری پژوهش‌سرای پروفسور شمسی‌پور ناحیه 3 کرمانشاه اقدام به پژ...

8183 ادامه ...

مرحله سوم دهمین المپیاد دانش‌آموزی نانو صبح روز شنبه ۲۶ مردادماه با حضور...

7707 ادامه ...

آموزش ۱۰،۰۰۰ علاقه‌مند در آزمایشگاه‌های شبکه توانا

فعالیت آزمایشگاه‌های آموزشی فناوری نانو (شبکه توانا) در آبان ماه ۱۳۹۸ زم...

7362 ادامه ...

تخفیف ویژه ثبت‏ نام برای دانش آموزان ‏شرکت‏ کننده در المپیاد نانو

ثبت نام در المپیاد علوم و فناوری نانو برای دانش آموزان مناطق محروم با ار...

7292 ادامه ...

آغاز ثبت نام المپیاد نانو همزمان با سایر المپیادهای علمی

رئیس مرکز ملی پرورش استعدادهای درخشان و دانش‌پژوهان جوان تأکید کرد: ثبت‌...

6022 ادامه ...

تندیس برترین طرح های دهمین جشنواره دانش آموزی نانو به چه کسانی تعلق گرفت؟

مراسم اختتامیه دهمین جشنواره دانش آموزی علوم و فناوری نانو روز یکشنبه مو...

4884 ادامه ...

دوره ضمن خدمت فناوری نانو برای دبیران کرمانی برگزار شد

به گزارش خانم تهامی‌پور، رابط نهاد ترویجی مرکز پژوهش‌های علمی و آموزشی ک...

4347 ادامه ...

پرداخت حمایت‌های تشویقی دهمین المپیاد نانو به نهادهای ترویجی فعال

به گزارش بخش المپیاد باشگاه دانش‌آموزی نانو، روز یک‌شنبه هشتم دی ماه ۱۳۹...

4203 ادامه ...

گزارش ارزیابی عملکرد آزمایشگاه های شبکه توانا در آذر ۱۳۹۸

حضور بیش از ۱۴۰۰۰ دانش‌آموز و دبیر در برنامه‌های ترویجی نانو در آذرماه ۹۸

4185 ادامه ...

دوره ضمن خدمت فناوری نانو برای دبیران جیرفت برگزار شد

دو دوره «ضمن خدمت آموزش علوم و فناوری نانو» ویژه دبیران رشته‌های علوم پا...

4120 ادامه ...

دوره ضمن خدمت علوم و فناوری نانو در بندرعباس برگزار شد

دوره آموزشی ضمن خدمت علوم و فناوری نانو ویژه دبیران شیمی، فیزیک و زیست‌ش...

4113 ادامه ...

برگزاری کارگاه آموزشی ویژه مدیران کیفیت آزمایشگاه‌ها در اصفهان

کارگاه آموزشی یک روزه ویژه مدیران کیفیت آزمایشگاه‌های عضو شبکه فناوری‌ها...

4111 ادامه ...