آخرین اخبار

گرمای زاید (Waste heat) به حرارتی اطلاق می‌شود که در انواع وسایلی که کار انجام می‌دهند یا در آن‌ها فرایند تبدیل انرژی صورت می‌گیرد، ایجاد می‌شود، مانند یخدان و انواع سردکن که می‌توانند هوای محیط اطراف را گرم کنند؛ همچنین موتور‌های احتراقی گرمای زاید زیادی تولید می‌کنند.

تبدیل مستقیم انرژی برق به گرما آسان است، اما برعکس این جریان یعنی تبدیل گرما به برق چندان آسان نیست.

اکنون محققان آزمایشگاه ملی ‘ساندیا’ در آمریکا یک وسیله کوچک مبتنی بر سیلیکون ساخته اند که می‌تواند آنچه را گرمای زاید نامیده می‌شود، بگیرد و به جریان مستقیم برق (DC) تبدیل کند.

این دستگاه از مواد رایج و فراوان مانند آلومینیوم، سیلیکون و دی اکسید سیلیکون یا شیشه که به روش‌های بسیار نامعمول ترکیب شده اند، ساخته شده است.

این دستگاه سیلیکونی گرما را می‌گیرد، هدایت و سپس به برق تبدیل می‌کند.

اندازه این دستگاه ۱.۸ در ۱.۸ اینج (۴.۵۷ در ۴.۵۷ سانتی متر) است، پهنای آن به اندازه نصف یک سکه کوچک و به براقی فلز است.

سطح روی این دستگاه از آلومینیوم است که با نوار‌های تقریبا ۲۰ برابر نازکتر از پهنای یک تار موی انسان حکاکی می‌شود. این الگو آنقدر کوچک است که با چشم غیرمسلح دیده نمی‌شود، اما مانند آنتن پرتو مادون قرمز را می‌گیرد.

میان لایه آلومینیومی سطح روی این دستگاه و لایه سیلیکونی سطح انتهایی آن یک لایه بسیار نازک از دی اکسید سیلیکون قرار دارد. ضخامت این لایه حدود ۲۰ اتم سیلیکون است که ۱۶ هزار برابر نازکتر از یک تار موی انسان است. این آنتن آلومینیومی اشعه مادون قرمز را به این لایه نازک هدایت می‌کند.

پرتو مادون قرمز در دی اکسید سیلیکون به دام می‌افتد و نوسانات الکتریکی بسیار سریع حدود ۵۰ تریلیون بار در ثانیه ایجاد می‌کند. این کار الکترون‌ها را به صورت نامتقارن میان آلومینیوم و این سیلیکون به عقب و جلو حرکت می‌دهد.

این رویه ‘یکسوسازی’ نامیده می‌شود و جریان برق خالص DC تولید می‌کند.

محققان این دستگاه را یک گیرنده مادون قرمز می‌نامند. این دستگاه جامد هیچ بخش متحرکی برای فشرده شدن، خم شدن یا شکستن ندارد و نباید به صورت مستقیم با منبع گرما که می‌تواند باعث تنش حرارتی شود، در تماس باشد.