Gammel effekt udnyttet til at producere elektricitet fra spildvarme

Et fænomen først observeret af en gammel græsk filosof 2, For 300 år siden er blevet grundlaget for en ny enhed designet til at høste de enorme mængder energi, der spildes som varme hvert år for at producere elektricitet. Den første af sin slags "pyroelektriske nanogenerator" er emnet for en rapport i ACS' tidsskrift Nano bogstaver .

Zhong Lin Wang og kolleger hos Georgia Tech forklarer, at mere end 50 procent af den energi, der genereres i USA hvert år, går til spilde, meget af det som varme frigivet til miljøet af alt fra computere til biler til langdistance elektriske transmissionsledninger. Varme kan omdannes til elektricitet ved hjælp af noget, der kaldes den pyroelektriske effekt, første gang beskrevet af den græske filosof Theophrastus i 314 f.v.t. da han bemærkede, at ædelstensturmalinen producerede statisk elektricitet og tiltrak stråstykker, når den blev opvarmet. Opvarmning og afkøling omorganiserer molekylstrukturen af ​​visse materialer, inklusive turmalin, og skabe en ubalance af elektroner, der genererer en elektrisk strøm. Wangs gruppe ønskede at anvende det ældgamle princip til at lave en nanogenerator (NG), der kunne drage fordel af varmeændringer i den moderne verden, som bruger en tidsafhængig temperaturændring til at generere elektricitet.

At gøre det, forskerne lavede nanotråde af zinkoxid, en forbindelse tilsat maling, plastik, elektronik og endda mad. Ved hjælp af en række korte længder af nanotråd stående på enden, de demonstrerede en enhed, der producerer elektricitet, når den opvarmes eller afkøles. De foreslår, at nanogeneratorerne endda kunne producere strøm, da temperaturerne svinger fra dag til nat. "Denne nye type NG kan være grundlaget for selvdrevet nanoteknologi, der høster termisk energi fra de tidsafhængige temperaturudsving i vores miljø til applikationer som trådløse sensorer, temperatur billeddannelse, medicinsk diagnostik og personlig mikroelektronik, " sagde forfatterne.