محققان با الهام از خطوط راه‌راه گورخرها موفق به طراحی مولد ترموالکتریک شدند

دانشمندان تاکنون فواید متعددی برای خطوط راه‌راه سیاه و سفید که روی بدن گورخر‌ها دیده می‌شود، پیدا کرده‌اند. اکنون در پژوهشی نوآورانه با الهام از این خطوط، مولد ترموالکتریک جدیدی طراحی شده است که پتانسیل بکارگیری در دستگاه‌های هوشمند و گجت‌های پوشیدنی را دارد. «مینگ سونگ»، پروفسور موسسه تحقیقاتی گوانگجو و سرپرست این طرح پژوهشی، اشاره دارد که اغلب مولد‌های ترموالکتریک سنتی، ابعاد بزرگ و طراحی غیر مسطح دارند و برای تولید الکتریسیته روی جریان همرفتی طبیعی اتکا می‌کنند. همین موضوع باعث شده است تا در ساخت این محصولات، به عایق‌های حرارتی ضخیمی جهت ایجاد شیب دمایی نیاز باشد که در نهایت به محدود کردن زمینه‌های استفاده از آن‌ها ختم می‌شود.

کد خبر: ۷۱۸۴۳۲

تاریخ: ۱۹ اسفند ۱۴۰۱ - ۲۱:۱۱

دانشمندان تاکنون فواید متعددی برای خطوط راه‌راه سیاه و سفید که روی بدن گورخرها دیده می‌شود، پیدا کرده‌اند. اکنون در پژوهشی نوآورانه با الهام از این خطوط، مولد ترموالکتریک جدیدی طراحی شده است که پتانسیل بکارگیری در دستگاه‌های هوشمند و گجت‌های پوشیدنی را دارد.

ربط خطوط راه‌راه گورخرها به الکتریسیته چیست؟

امروزه می‌دانیم که شمایل عجیب بدن گورخرها، یک ویژگی صرفاً ظاهری نیست و نقش چشمگیری در افزایش شانس بقای این حیوان دارد. این خطوط می‌توانند حیوانات شکارچی دیگر را گمراه کنند و حتی ثابت شده است که از نشستن پشه‌ها روی بدن آن‌ها جلوگیری به عمل می‌آورند. همچنین محققان اخیراً متوجه شدند که این جانور، می‌تواند موی قسمت‌های سیاه را در شرایط خاص،‌ بلند کند تا با دفع آسان‌تر گرما، به تنظیم دمای بدن خود کمک نماید.

پژوهشگران موسسه علم و فناوری گوانگجو (GIST) در کره جنوبی، به‌تازگی موفق شده‌اند نوعی محصول منعطف زیست تخریب‌پذیر مشابه با پارچه تولید کنند که یک مولد ترموالکتریک به شمار می‌رود. مولدهای ترموالکتریک قادر هستند انرژی گرمایی را به الکتریسیته تبدیل کنند. این محصول جدید، از قسمت‌های سیاه و سفید مشابه با خطوط راه‌راه گورخر تشکیل شده است که می‌تواند با ایجاد شیب دمایی در زیر سطح خود، برق تولید نماید.

«مینگ سونگ»، پروفسور موسسه تحقیقاتی گوانگجو و سرپرست این طرح پژوهشی، اشاره دارد که اغلب مولدهای ترموالکتریک سنتی، ابعاد بزرگ و طراحی غیر مسطح دارند و برای تولید الکتریسیته روی جریان همرفتی طبیعی اتکا می‌کنند. همین موضوع باعث شده است تا در ساخت این محصولات، به عایق‌های حرارتی ضخیمی جهت ایجاد شیب دمایی نیاز باشد که در نهایت به محدود کردن زمینه‌های استفاده از آنها ختم می‌شود. در سوی دیگر محصول جدید، شمایل کاملاً مسطح دارد و اغلب مشکلات نمونه‌های قبلی در آن به چشم نمی‌خورد؛ این موضوع در کنار انعطاف‌پذیری بالا موجب شده است تا بتوان از آن در زمینه‌های مختلف و تامین انرژی دستگاه‌های گوناگون مثل گجت‌های پوشیدنی استفاده کرد.

شایان ذکر است که ساخته جدید پژوهشگران کره‌ای، از مواد زیست تخریب‌پذیر تشکیل شده و امکان تولید آن در مقیاس تجاری وجود دارد. به همین دلیل می‌تواند به عنوان جایگزینی دوست‌دار محیط زیست جهت تامین انرژی پایدار، مطرح شود. ماده اصلی تشکیل دهنده نوارهای سفید، پلی‌کاپرولاکتون (PLCL) نام دارد که می‌تواند نور خورشید را به خوبی بازتاب دهد و با جلوگیری از جذب اشعه مادون قرمز، دمای سطح زیر خود را پایین نگه دارد. قسمت‌های مشکی هم از پلی استایرن سولفونات (PEDOT:PSS) ساخته شده‌اند که توانایی خوبی در جذب گرما از نور خورشید از خود نشان می‌دهد و قادر است شیب دمایی مورد نیاز برای عملکرد مولد ترموالکتریک را ایجاد نماید. اختلاف دمای ثبت شده بین نوارهای سفید و مشکی تا ۲۲ درجه سانتی‌گراد، اعلام شده است.

اگرچه محصول اشاره شده، یک نمونه اولیه آزمایشگاهی محسوب می‌شود؛ اما سازندگان آن ادعا دارند که توان تولید الکتریسیته در ۲۴ ساعت روز و حتی با نور مصنوعی را هم دارد. همچنین تجزیه آن در آب نمک تنها ۳۵ روز زمان خواهد برد. البسه و محصولات پوشیدنی، سهم بسزایی در آلودگی محیط‌زیست دارند و این طراحی جدید، نه تنها می‌تواند به کاهش آلایندگی کمک کند، بلکه امکان تولید برق در مقیاس کوچک جهت تامین انرژی دستگاه‌های کوچک از جمله گجت‌های پوشیدنی را فراهم می‌سازد.

منبع: دیجیاتو