QUT-ийн судалгааны баг хэт нимгэн, уян хатан хальс боловсруулж, ирээдүйн зүүх боломжтой төхөөрөмжүүдийг батарей шаардалгүйгээр биеийн дулаанаар ажиллуулах боломжийг нээжээ.
Энэхүү технологийг электрон чипийг хөргөхөд ашиглаж, ухаалаг утас, компьютеруудын үр ашгийг нэмэгдүүлэхэд мөн нэвтрүүлэх боломжтой.
Эрдэмтэн Жи-Ганг Чен (Zhi-Gang Chen)-ийн удирдсан багийн судалгаа Science сэтгүүлд нийтлэгдсэн бөгөөд энэ нээлт нь биеийн дулааныг эрчим хүч болгон хувиргадаг уян хатан термоэлектрик төхөөрөмж бүтээх томоохон сорилтыг шийдвэрлэжээ.
Энэхүү шинэчлэл нь зүүх боломжтой электроникийн тогтвортой эрчим хүчний эх үүсвэр төдийгүй чипүүдийг үр дүнтэй хөргөх шинэлэг шийдлийг санал болгож байна.
Биеийн дулаанаар ажилладаг уян хатан төхөөрөмжүүдийн шинэ шатанд хүрсэн технологи
“Уян хатан термоэлектрик төхөөрөмжийг арьсан дээр эвтэйхэн зүүж, хүний биеийн дулаан болон орчны агаарын температурын ялгааг үр дүнтэй цахилгаан болгон хувиргаж болно” хэмээн профессор Жи-Ганг Чен тайлбарлав.
Түүнчлэн, эдгээр төхөөрөмжийг компьютер эсвэл гар утасны дотор талын нарийн зайд байрлуулж, чипийг хөргөөд төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг сайжруулахад ашиглаж болох юм.
Энэ технологийн өөр нэг боломжит хэрэглээ нь хүний биеийн дулаанаар ажилладаг хувийн халаалт, хөргөлт, агааржуулалтын систем бүхий дулаан зохицуулалтын төхөөрөмж юм.
Гэсэн хэдий ч уян хатан байдал хязгаарлагдмал, үйлдвэрлэлийн технологи нарийн төвөгтэй, өртөг өндөр, гүйцэтгэл хангалтгүй зэрэг сорилтууд эдгээр төхөөрөмжийг арилжааны түвшинд хүргэхэд саад болж иржээ.
Тус салбарын ихэнх судалгаа дулааныг цахилгаан болгон хувиргах өндөр үзүүлэлттэй тул висмут теллурид-д суурилсан термоэлектрик материалыг ашиглахад төвлөрдөг бөгөөд энэ нь зүрхний цохилт, биеийн температур, хөдөлгөөнийг хянах бага эрчим хүч шаарддаг төхөөрөмжид тохиромжтой байдаг.
Харин энэ судалгаанд QUT-ийн баг висмут теллуридийн хуудаснуудын жигд давхарга үүсгэдэг бичил талстууд буюу “нанобиндер” ашиглан уян хатан термоэлектрик хальс бүтээх зардал багатай, үр ашигтай технологийг нэвтрүүлсэн байна.
“Бид рекорд өндөр термоэлектрик үзүүлэлттэй, уян хатан чанараараа онцгой, арилжааны зориулалтаар өргөн цар хүрээнд ашиглах боломжтой, А4 хэмжээтэй хэвлэх боломжтой хальс бүтээсэн” хэмээн профессор Чен онцоллоо.
Судалгааны баг өндөр температур, даралттай орчинд уусмалд нанокристал үүсгэдэг “солвотермаль синтез” арга, “экран хэвлэх” болон “синтеринг” технологийг хослуулсан байна. Экран хэвлэх арга нь хальсыг өргөн цар хүрээнд үйлдвэрлэх боломжийг олгодог бол синтеринг нь хальсыг хайлах цэгт нь ойртуулж халаан, бичил хэсгүүдийг хооронд нь холбодог юм.
Энэхүү судалгааны эхний зохиогч Вений Чен уг арга нь мөн мөнгөн селенид-д суурилсан термоэлектрикт хэрэгжих боломжтой бөгөөд энэ нь уламжлалт материалуудаас илүү хямд, тогтвортой байх боломжтойг дурдсан.
“Материалын хувьд ийм уян хатан байдал нь манай хандлага уян хатан термоэлектрик технологийг шинэ түвшинд гаргах өргөн боломжийг харуулж байна” гэж тэр хэлжээ.
Энэхүү судалгаанд профессор Жи-Ганг Ченээс гадна QUT-ийн эрдэмтэд болох Вений Чен, доктор Шяо-Лэй Ши, доктор Мэн Ли, Юаньчинь Мао, Чингий Лью нар болон ARC-ийн “Нүүрстөрөгчийн саармагжилттай тэг ялгаруулалттай эрчим хүчний үүсгүүрийн судалгааны төв”, QUT-ийн Хими, Физикийн Сургууль, Материалын Шинжлэх Ухааны Төвийн судлаачид оролцжээ. Мөн судалгааны багт Куйнсландын Их Сургуулийн профессор Мэтью Даргуш, профессор Жин Зоу болон Суррейгийн Их Сургуулийн профессор Гао Чинг (Макс) Лу нар багтсан байна.
techxplore.com
