مترجم:رضا محمدی
تبدیل مستقیم توان الکتریکی به گرما بسیار آسان است. این اتفاق مرتباً در تستر خانه شما اتفاق می‌افتد. عکس این موضوع یعنی تبدیل گرما به توان الکتریکی چندان آسان نیست. محققان یک دستگاه بسیار کوچک سیلیکونی ارائه کرده‌اند که قادر است گرمای اتلاف شده را مهار و آن را به توان الکتریکی DC تبدیل کند.
پائول دیویس، فیزیکدان و محقق اصلی مطالعات انجام شده در این باره می‌گوید: «موفق به ایجاد روشی نوین برای بازیافت انرژی از گرمای تلف شده شده‌ایم. می‌دانیم که موتور ماشین‌ها گرمای زیادی تولید می‌کنند و این گرما کاملاً تلف می‌شود. حالا تصور کنید که این گرمای موتور تبدیل به توان الکتریکی در یک ماشین هیبرید شود. این اولین قدم در راستای این هدف است، ولی نیازمند کار و تلاش بسیار است. به طور خلاصه، هدفمان تولید یک منبع الکتریکی فشرده مادون قرمز است که شاید جایگزینی برای ژنراتور‌های ترموالکتریک رادیواسوتوپ که به RTG معروفند، باشند. این ژنراتور‌ها به عنوان منابع انرژی برای مأموریت‌های فضایی که نور کافی برای به کارگیری پنل‌های خورشیدی فراهم نیست، به کار گرفته می‌شوند.» دستگاه سیلیکونی گرما را جذب و مسیردهی و به توان الکتریکی تبدیل می‌کند. این دستگاه که کوچکتر از ناخن انگشت کوچک است، دارای ابعادی در حدود یک هشتم در یک هشتم اینچ است و ضخامتش نصف ضخامت ۱۰ سنتی است و دارای ظاهری براق و فلزی است. بالاترین لایه از جنس آلومینیوم است که به صورت راه راه قلم زده شده است و عرض هر راه آن ۲۰ بار کوچکتر از عرض موی سر انسان است. این الگوی پیاده‌سازی شده اگرچه بسیار کوچکتر از آن است که با چشم دیده شود مانند آنتنی برای جذب امواج مادن قرمز عمل می‌کند.
امواج مادون قرمزی که در دی اکسید سیلیکون به دام می‌افتند، نوسان‌های الکتریکی سریعی، در حدود ۵۰ تریلیون بار در هر ثانیه را ایجاد می‌کنند. این باعث عقب و جلو رفتن الکترون‌ها مابین آلومینیوم و سیلیکون با رفتاری غیرمتقارن می‌شود. این فرایند که یکسوسازی نامیده شده است منجر به تولید جریان الکتریکی DC می‌شود. این دستگاه قطعه‌ای یکپارچه است که دارای هیچ قسمتی که قابل خم شدن یا شکستن باشد نیست و نباید مستقیماً در کنار منبع حرارتی باشد، زیرا آن منبع می‌تواند تنش گرمایی برای آن ایجاد کند.
پیش از این محققان موفق به تولید ماده‌ای شده‌اند که می‌تواند گرمای تلف‌شده را بگیرد و آن را به الکتریسته تبدیل کند. این مواد که اصطلاحاً ترموالکتریکی گفته می‌شود، چهار برابر بیشتر از مواد مشابه انرژی تولید می‌کنند. تیمی که روی این موضوع کار می‌کند می‌گوید: «این باعث می‌شود که وسیله‌های نقلیه مسافت بیشتری را بپیمایند یا می‌تواند انرژی که در نیروگاه‌ها تلف می‌شود را دوباره به نیروگاه برگرداند.» محققان معتقدند که انرژی اکثر صنایع به صورت گرما تلف می‌شود و تبدیل مقداری از این گرمای تلف شده به برق مصرفی می‌تواند باعث کاهش مصرف سوخت‌های فسیلی و انتشار گاز co۲ شود.
منبع:AP
