نانوسیمی از ترکیب تلورید قلع و نانولوله‌های کربنی ساخته شد

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، مواد ترموالکتریک می‌توانند گرما را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند که این کار با استفاده از پدیده سیبک انجام می‌شود. از این مواد می‌توان در بخش تولید انرژی از گرمای تولید شده در خودرو‌ها و کارخانه‌ها استفاده کرد.

محققان دانشگاه وارویک با همکاری محققانی از دانشگاه کمبریج نشان دادند که استفاده از نانوسیم‌هایی از جنس مواد ترموالکتریک می‌تواند کارایی تبدیل انرژی را افزایش دهد. این نانوسیم‌ها گرمای کمتر و الکتریسیته بیشتری از خود عبور می‌دهد که این کار منجر به افزایش کارایی سامانه‌های ترموالکتریک نسبت به حالت توده‌ای می‌شود.

این گروه تحقیقاتی روی متبلورسازی تلورید قلع روی نانولوله‌های کربنی کار می‌کردند. آن‌ها از الگو‌هایی برای تشکیل این مواد استفاده کردند تا در نهایت بتوانند نانوسیم‌های مورد نظر خود را که ساختار یک‌بعدی دارد تولید کنند.

واسیلنکو از محققان این پروژه می‌گوید: «با تصعید، ما تلورید قلع را تبدیل به حالت گازی کردیم و این گاز درون نانولوله‌ها وارد و متبلور شد.»

در عین حال، محققان تحقیقات نظری را نیز با استفاده از محاسبات مکانیک کوانتومی انجام دادند تا چگونگی تشکیل نانوسیم تلورید قلع را دریابند. آن‌ها دریافتند که چگونه این ساختار‌ها با استفاده از شرایط خارجی نظیر فشار، دما و قطر نانولوله‌ها تنظیم شدند.

این گروه تحقیقاتی به رهبری آندرو موریس از دانشگاه بیرمنگام موفق شدند تا رابطه میان ابعاد الگوی نانولوله و ساختار نهایی نانوسیم را به‌دست آورند.

نتایج این پروژه در نشریه ACS به چاپ رسیده است.

محققان در این پروژه نشان دادند که از نانوسیم‌ها می‌توان برای تنظیم کارایی ترموالکتریک تلورید قلع استفاده کرد به‌طوری که با تولید نانوسیم‌هایی به قطر یک یا دو اتم، می‌توان کارایی را افزایش داد.

محققان این پژوهش امیدوارند که با تحقیقات بیشتر بتوانند پتانسیل ترموالکتریک نانوسیم تلورید قلع را با نانولوله‌کربنی ترکیب کنند و در نهایت فیلم‌های لایه‌نازکی برای تبدیل انرژی تولید کنند.

اسلون می‌گوید: «ما تا کنون چشم‌اندازی از کاربرد این فناوری را ترسیم کرده‌ایم و امیدواریم که بتوانیم از این پتانسیل استفاده کنیم.»