Wanasayansi wameunda nyenzo zinazofaa kwa ajili ya matumizi katika jenereta za thermo-umeme kulingana na 'athari ya ajabu ya Nernst (ANE)' ambayo huongeza ufanisi wa kuzalisha voltage. Vifaa hivi vinaweza kuvaliwa kwa urahisi katika maumbo na saizi zinazonyumbulika ili kuwasha vifaa vidogo, hivyo kubadilisha betri.
Athari ya thermo-umeme inajumuisha ubadilishaji wa nishati ya joto na umeme; huitwa athari ya Seebeck, joto linapogeuzwa kuwa uwezo wa umeme kwenye makutano ya metali mbili tofauti na, kinyume chake huitwa athari ya Peltier, yaani ubadilishaji wa uwezo wa umeme kuwa uzalishaji wa joto.
Joto ni nyingi, na nyakati fulani huharibika, ambayo inaweza kuvunwa ili kuwasha vifaa vya umeme. Kumekuwa na juhudi nyingi huko nyuma kukuza teknolojia inayoweza kutumika kibiashara kuvuna joto. Ile iliyotegemea athari ya Seebeck haikuweza kuona mwanga wa siku kutokana na mapungufu kadhaa.
Jambo lisilojulikana sana linaitwa Athari ya Ajabu ya Nernst (ANE), yaani utumiaji wa kipenyo cha joto katika nyenzo ya sumaku huzalisha volti ya umeme inayolingana na mtiririko wa joto na pia imetumika hapo awali kwa kuvuna joto na ubadilishaji wake kuwa umeme. Hata hivyo, uwezo wake umekuwa mdogo kwa kukosa nyenzo zinazofaa zisizo na sumu, zinazopatikana kwa urahisi na za bei nafuu.
Utafutaji wa nyenzo hii sahihi unaonekana kumalizika sasa! Watafiti wameripoti hivi majuzi kutengeneza aloi isiyo na sumu, inapatikana kwa urahisi, isiyo na bei ghali na inayoweza kutengenezwa vya kutosha kutengenezwa kuwa filamu nyembamba ili kukidhi mahitaji. Kutumia mchakato wa doping, watafiti walifanya Fe3Al au FE3Ga (75% chuma na 25% alumini au gallium). Wakati nyenzo hii ilitumiwa, voltage inayozalishwa iliongezeka mara 20.
Nyenzo hii mpya iliyotengenezwa inaonekana kuwa ya kuahidi sana na inaweza kutumika kutengeneza nyenzo nyembamba na zinazonyumbulika zenye uwezo wa kuvuna. kupoteza joto kwa ufanisi kubadilisha kwa voltage ya umeme, ya kutosha kwa nguvu vifaa vidogo.
Ugunduzi wa nyenzo hii ambayo ni sawa tu katika suala la mali, inaweza kuwezekana kwa sababu ya upatikanaji wa teknolojia ya hesabu ya kasi ya juu, ya kiotomatiki, kushinda kwa ufanisi mapungufu ya njia ya awali ya maendeleo ya nyenzo kulingana na 'kurudia' na 'marekebisho'. .
***
Vyanzo:
1. Chuo Kikuu cha Tokyo 2020. Taarifa kwa vyombo vya habari. Kipengele tele cha kuwasha vifaa vidogo. Jenereta nyembamba, yenye msingi wa chuma hutumia joto la taka kutoa kiasi kidogo cha nguvu. Ilichapishwa tarehe 28 Aprili 28. Inapatikana mtandaoni kwa https://www.u-tokyo.ac.jp/focus/en/press/z0508_00106.html Ilifikiwa tarehe 08 Mei 2020.
2. Sakai, A., Minami, S., Koretsune, T. et al. Ferromagnets ya msingi ya chuma kwa ubadilishaji wa umeme wa joto. Nature 581, 53–57 (2020). DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-020-2230-z
***
