جنرال لواء

باحثون يبتكرون ديودًا يولد الكهرباء باستخدام طاقة الأشعة تحت الحمراء

باحثون يبتكرون ديودًا يولد الكهرباء باستخدام طاقة الأشعة تحت الحمراء


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

طور فريق من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KAUST) في المملكة العربية السعودية جهازًا يستخدم الأشعة تحت الحمراء ، بالإضافة إلى الحرارة المهدرة من العمليات الصناعية ، لتوليد الطاقة.

سيقوم الجهاز بذلك عن طريق تحويل إشارات الموجة الرباعية المليون من الثانية إلى كهرباء مفيدة.

يشير العلماء إلى أن حرارة الأشعة تحت الحمراء يمكن أن تحصد 24 ساعة في اليوم. تتمثل إحدى طرق تحقيق ذلك في معالجة النفايات أو حرارة الأشعة تحت الحمراء كموجات كهرومغناطيسية عالية التردد. باستخدام الهوائيات المصممة بالطريقة الصحيحة ، يتم إرسال الموجات المجمعة إلى مقوم ، غالبًا صمام ثنائي أشباه الموصلات ، والذي سيحول الإشارات المتناوبة إلى تيار كهربائي.

"لا يوجد ديود تجاري في العالم يمكنه العمل بمثل هذا التردد العالي."

قال فريق الباحثين في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية إن وضع تصميمات ريستينا موضع التنفيذ كان صعبًا حتى الآن لأن انبعاثات الأشعة تحت الحمراء لها أطوال موجية صغيرة جدًا.

وقالوا إن انبعاثات الأشعة تحت الحمراء تتطلب أيضًا هوائيات دقيقة أو نانوية يصعب تصنيعها واختبارها. بالإضافة إلى ذلك ، تتذبذب موجات الأشعة تحت الحمراء بشكل أسرع بكثير من قدرة أشباه الموصلات النموذجية على تحريك الإلكترونات عبر تقاطعها.

ونقلت ScienceDirect عن مدير المشروع عاطف شميم قوله: "لا يوجد صمام ثنائي تجاري في العالم يمكنه العمل بمثل هذا التردد العالي". "لهذا السبب لجأنا إلى النفق الكمي."

بديل لتوليد الطاقة الخضراء

وأشار الباحثون في الورقة البحثية إلى أن حصاد الطاقة من مصدر متجدد هو بديل واعد لتوليد الطاقة النظيفة والمستدامة.

تحصد التكنولوجيا الكهروضوئية التقليدية الطاقة فقط من النطاق المرئي للطيف ، تاركة نطاق الأشعة تحت الحمراء غير مستغل تمامًا. حول 80 في المئةيمتص الغلاف الجوي وسطح الأرض ر من الإشعاع الشمسي. وقالت الصحيفة إن هذه الموجات يعاد انبعاثها على شكل أشعة متوسطة تحت الحمراء.

المصادر الأخرى لانبعاثات الأشعة تحت الحمراء هي تسخين المعادن وتسخين السوائل وتوليد البخار والمعالجة الحرارية والتكتل. تتراوح درجة حرارة هذه العمليات بين 250 كلفن و 1500 كلفن ، وتختلف الأطوال الموجية المقابلة في منتصف الأشعة تحت الحمراء.

يمكنه التعامل مع الإشارات عالية التردد

أجهزة النفق مثل ثنائيات عازل المعادن (MIM) تعدل موجات الأشعة تحت الحمراء إلى تيار عن طريق تحريك الإلكترونات عبر جدار صغير ، وفقًا للورقة. يمكن لثنائيات MIM معالجة الإشارات عالية التردد بترتيب الفمتوثانية نظرًا لأن هذا الحاجز يبلغ سمكه نانومتر واحد فقط.

استخدم الفريق هوائيًا نانويًا على شكل ربطة عنق يمسك بغشاء عازل بين ذراعين معدنيين يمران على بعضهما البعض ، لتتمكن من توليد الحقول اللازمة لحفر الأنفاق. قال الباحث ما بعد الدكتوراه ، غوراف جاياسوال ، وفقًا للمهندس: "كان الجزء الأكثر تحديًا هو تداخل المقياس النانوي بين ذراعي الهوائي ، الأمر الذي تطلب محاذاة دقيقة للغاية".

"ومع ذلك ، من خلال الجمع بين الحيل الذكية والأدوات المتقدمة في منشأة التصنيع النانوي بجامعة الملك عبدالله ، أنجزنا هذه الخطوة".

يمكن أن يلتقط الصمام الثنائي MIM الجديد موجات الأشعة تحت الحمراء بجهد مطبق صفريًا ، عن طريق اختيار المعادن ذات وظائف العمل المختلفة ، وهي ميزة سلبية تعمل على تشغيل الجهاز عند الحاجة ، وفقًا للباحثين.

كان ربطة العنق قادرة على حصاد الطاقة فقط من الإشعاع وليس من التأثيرات الحرارية ، وقد تمكنت تجارب التعرض للأشعة تحت الحمراء من إثبات ذلك.

لاحظ الباحثون أن هذه مجرد "بداية - دليل على المفهوم" ويمكن أن يكون هناك ملايين من هذه الأجهزة متصلة لتعزيز توليد الكهرباء بشكل عام.


شاهد الفيديو: Simple Electronic Project NEW (يوليو 2022).


تعليقات:

  1. Tylere

    نوع آخر ممكن

  2. Vulmaran

    أنا آسف ، لكن في رأيي ، أنت مخطئ. أنا قادر على إثبات ذلك.



اكتب رسالة