با کمک فناوری نانو؛

شاهکار مهندسی/ تبدیل نوترینو به الکتریسیته ممکن شد

گروه انرژی نوترینو در آلمان در حال توسعه فناوری است که در آن از نانومواد برای تبدیل حرکت نوترینو به الکتریسیته استفاده می‌شود.

کد خبر: ۸۹۶۷۳۷

شنبه - ۲۲ آذر ۱۳۹۹ / December 12, 2020

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، امروزه الهام‌بخش‌ترین شاهکار‌های مهندسی در مقیاسی اتفاق می‌افتد که با چشم غیرمسلح قابل مشاهده نیستند. در تضاد کامل با آسمان‌خراش‌ها، شاتل‌های فضایی و سایر نمونه‌های ماکرومهندسی که قرن بیستم را به‌ طور چشمگیری شکل داده است، این قرن مهندسی نانو تعریف می‌شود، مهندسی که در کمترین مقیاس ممکن اتفاق می‌افتد.

به تازگی گروه انرژی نوترینو (Neutrino Energy Group) در برلین شکل جدیدی از مهندسی نانو را که به تولید موادی منجر می‌شود کشف کرده است که قادرند حرکت یکی از کوچکترین ذرات این هستی را برای تولید انرژی الکتریکی به کار گیرد. این گروه قصد دارند تا حرکت ذرات نوترینو را با کمک گرافن به انرژی الکتریکی تبدیل کنند.

با گرافن تقویت شده، گروه انرژی نوترینو در آستانه تکامل انرژی نوترینوولتائیک و تبدیل آن به یک واقعیت عملی است.

در مهندسی مواد، دوپ کردن یا تقویت مواد، به فرآیند حذف اتم‌های خاص در یک ماده و جایگزینی آن‌ها با اتم‌های دیگر اشاره دارد. در مورد گرافن تقویت شده، برخی از اتم‌های کربن از یک صفحه گرافن خارج می‌شوند و با انواع دیگر اتم جایگزین می‌شوند.

پیش از این دانشمندان ماده‌ای به نام سه‌لایه- گرافن ایجاد کرده بودند که از سه ورق گرافن تقویت شده تشکیل شده بود. محققان دریافتند که گرافن سه لایه قادر به تقویت انرژی جنبشی تا حدی غیرقابل تصور است. با این حال اطلاعات کمی در این باره داشتند تا این که محقق آلمانی حوزه انرژی و بنیانگذار گروه انرژی نوترینو، هولگر تورستن شوبرت، تقریباً یک سال قبل یک ماده تقریباً شبیه به آن را تولید کرد.

در اختراع ثبت شده در سال ۲۰۱۵، شوبرت جزئیات فناوری گرافن تقویت شده را تشریح کرد که انرژی جنبشی عبور نوترینو‌ها را به الکتریسیته تبدیل می‌کند.

نوترینو‌ها نامرئی هستند و هیچ ماده‌ای نمی‌تواند جلوی آن‌ها را بگیرد، اما به تازگی مشخص شده که آن‌ها دارای جرم بوده و هر چیزی که جرم داشته باشد، دارای انرژی نیز است. هولگر تورستن شوبرت، که نانومواد گرافن تقویت شده خود را که مدت‌ها قبل توسعه داده بود، به سرعت گروه انرژی نوترینو راه‌اندازی کرد و این کنسرسیوم در مسیر طراحی اولین دستگاه‌های انرژی نوترینو در جهان قرار گرفتند.

نانومواد دارای خواص خارق‌العاده‌ای هستند که در عمل محدودیت خیالی ما انسان‌ها را می‌شکنند. هر چند ممکن است دستگاه‌های نوترینوولتائیک حاوی گرافن تقویت شده به باور نکردنی‌ترین فناوری‌های مبتنی بر نانومواد در این قرن تبدیل نشوند، اما مطمئناً از کاربردی‌ترین آن‌ها خواهند بود.

در حالی که جهان برای یافتن گزینه‌های جایگزین مناسب برای سوخت‌های فسیلی تلاش می‌کند، ممکن است نانومواد با ابعاد بسیار کوچکی که دارند، بیشترین تأثیر را در این مسیر ایجاد کنند.