کشف روش جدیدبرای تولیدبرق ازآهن‌ربا
تاریخ انتشار: ۹ مرداد ۱۳۹۷ | کد خبر: ۱۹۹۴۱۴۲۹
فیزیک‌دانان دانشگاه توکیو به تازگی، روشی جدید برای تولید برق در مواد خاصی به نام آهنرباهای "ویل"(Weyl) معرفی نموده‌اند. اساس کار این روش بر پایه‌ی گرادیان‌های دمایی است. روش مزبور راه را برای توسعه‌ی دستگاه‌های سنجش از راه دور بدون نیاز به تعمیر، و یا حتی ایمپلنت‌های پزشکی، هموار می‌سازد. ناطقان: به نقل از Nature Physics، پروفسور ساتورو ناکاتسوجی(Satoru Nakatsuji)، از موسسه فیزیک حالت جامد، در این باره می‌گوید: «روش ما از پدیده‌ای به نام اثر نابه‌هنجار نرنست بهره می‌برد، که تاکنون هرگز به این صورت مورد استفاده قرار نگرفته بوده است.
بیشتر بخوانید:
اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!
اثر نابه‌هنجار نرنست چیست و چگونه میتواند منجر به چنین جهش رو به جلوی بزرگی شود؟
ناکاتسوجی توضیح می‌دهد: «اثر نابه‌هنجار نرنست زمانی حادث می‌گردد که قطعه‌ای مغناطیسی شده از فلز، تحت تأثیر یک گرادیان گرمایی در سراسر خود، ولتاژ تولید کند. در چنین وضعیتی، یک سمت فلز داغ‌تر و سمت دیگر آن، سردتر خواهد شد.»
حالت فوق به پدیده‌ی شناخته شده‌تری به نام اثر سیبک (Seebeck effect) شباهت دارد، که مسئول تولید برق در ترموپیل است. ترموپیل جزء عملکردی در ژنراتورهای ترموالکتریک به حساب می‌آید. دو اثر مذکور در کنار کاربردهای دیگر، در کاوشگرهای فضای بیرونی مانند Voyager و New Horizons نیز به کار گرفته می‌شوند.
در حضور اثر سیبک، ولتاژ بین مناطق گرم و سرد فلز مذکور تولید می‌شود. بنابراین، ولتاژ تولیدی توسط اثر سیبک، موازی با گرادیان دمایی است. با این حال، اثر نابه‌هنجار نرنست، ولتاژ را در طول یک قطعه‌ی مغناطیسی شده از فلز و به صورت عمود بر گرادیان دمایی، تولید می‌کند.
پژوهشگران این اثر را در یک نوع ویژه از فلز (Co2MnGa)، که با نام آهن‌ربای ویل شناخته می‌شود، مشاهده کرده‌اند. این نخستین شواهد آشکار را از وجود فرمیون‌های ویل در یک ماده فراهم می‌آورد. فرمیون‌های ویل ذراتی اساسی‌اند که ویژگی‌های منحربه‌فرد آهنرباهای ویل را ایجاد می‌کنند. این مسئله پیامدهای عملی مهمی دارد.
دستگاه‌های جدید، بسیار ساده‌تر از دستگاه‌هایی هستند که برای اثر سیبک مورد استفاده قرار می‌گیرند. به لطف تولید ولتاژ عمودی به جای نوع موازی، این دستگاه‌ها به جای ساختارهای ستون‌مانند، از لایه‌های نازک‌تری استفاده می‌کنند. همین مسئله موجب می‌شود انعطاف‌پذیرتر بوده و به اشکال متنوعی درآیند.
ناکاتسوجی ادامه می‌دهد: «مواد ما، بسیار متداول‌تر بوده و کاملا غیرسمی‌اند. همچنین تولید دستگاه‌های متوسط میتواند بسیار ارزان قیمت‌تر تمام شود. بهتر از همه این که دستگاه‌های جدید، برخلاف دستگاه‌های سابق، کارایی بالاتری در دمای اتاق ارائه می‌دهند. بنابراین، تولید انبوه چنین دستگاه‌هایی را در نظر داریم.»
با این حال، مانعی بر سر راه قرار گرفته است. این روش معمولاً حدود ۰.۱ درصد از ولتاژ تولیدی دستگاه مبتنی بر اثر سیبک را تولید می‌کند؛ حدود ۰.۱ میکروولت در مقایسه با ۱۰۰ میکروولت. بنابراین، ممکن است ما در آینده‌ی نزدیک این فناوری را در کاوشگرهای فضایی نبینیم.
ناکاتسوجی در نهایت می‌گوید: «با این حال، هدف ما این است که روش‌مان را از نظر اثربخشی با اثر سیبک قابل مقایسه سازیم. و حتی پیش از آن، با در نظر گرفتن دیگر مزایا، این فناوری میتواند به سرعت با استقبال مواجه شود.»
از زمان کشف ترموپیل آهن‌ربای ویل در سال ۲۰۱۵، که اثر نابه‌هنجار نرنست را بروز می‌دهد، افزایش هزار برابری در بهره‌وری تولید برق توسط این ترموپیل‌ها حاصل شده است. مطالعه‌ی جدید پژوهشگران، با گزارش ۸ میکروولت به ازای هر درجه‌ی کلوین، افزایش عظیمی را نسبت به بیشینه مقدار قبلی نشان می‌دهد که برابر با ۰.۱ میکروولت بود.
منبع: ایسنا برچسب ها: روش جدید ، تولید برق ، آهن ربا
منبع: ناطقان
کلیدواژه: روش جدید تولید برق آهن ربا
درخواست حذف خبر:
«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت nateghan.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «ناطقان» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۱۹۹۴۱۴۲۹ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.
با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.
خبر بعدی:
«شبکه ملی ساخت سریع فناوری‌های راهبردی» راه اندازی شد
به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از وزارت علوم، امین عبداله‌زاده اظهار داشت: معاونت فناوری و نوآوری وزارت علوم، تحقیقات و فناوری با همکاری معاونت علمی، فناوری و اقتصاد دانش بنیان ریاست جمهوری و با هدف فراهم نمودن بستر مناسب جهت حمایت و کمک به تسریع فرایند تبدیل ایده به محصول و ساخت نمونه اولیه محصولات فناورانه، اقدام به راه اندازی ساختاری تحت عنوان " شبکه ملی ساخت سریع فناوری‌های راهبردی" کرده است.
وی بیان کرد: تمرکز این شبکه بر ساخت و تولید محصول است و با تجربه مشابه اجرا شده در سال‌های گذشته، با عنوان ایجاد "شبکه آزمایشگاهی فناوری‌های راهبردی" که مبتنی بر ایجاد زیرساخت‌های سنجش و آزمون است، متفاوت است.
عبداله زاده تصریح کرد: در این شبکه ذینفعان زیست‌بوم نوآوری، با ثبت و معرفی زیرساخت‌ها و تجهیزات فیزیکی و نرم افزاری خود می‌توانند از خدمات قابل ارائه توسط این شبکه بهره‌مند شوند، که زیرساخت‌ها و تجهیزات میتواند شامل: دستگاه‌ها و تجهیزات ساخت نمونه اولیه، انواع پرینترهای سه بعدی، تجهیزات ساخت مواد مرکب (کامپوزیت‌ها، تجهیزات و دستگاه‌های جوشکاری، پرس‌کاری و فرز، تجهیزات مرتبط با قالب‌سازی و دستگاه تزریق پلاستیک، دستگاه‌های اندازه‌گیری دقیق، دستگاه‌های ساخت تجهیزات الکترونیکی و الکتریکی، دستگاه‌های تجهیزات نوری و اپتیکی، نرم‌افزارها و سخت‌افزارهایی مورد استفاده برای ساخت و راه اندازی تجهیزات، تجهیزات ارتباطی و شبکه و ... است.
مدیرکل پشتیبانی امور فناوری و نوآوری افزود: با عنایت به موارد مذکور، "شبکه ملی ساخت سریع فناوری‌های راهبردی" با فراهم نمودن اطلاعات از ظرفیت‌های موجود زیرساخت‌های فیزیکی و نرم افزاری هر یک از ذینفعان زیست‌بوم نوآوری، بستر مناسبی را در جهت ایجاد فضاهای نوآورانه جهت ارتقاء ظرفیت صنعتی‌سازی، توسعه نوآوری و حمایت از تولید ایده‌های فناورانه و خلق سریع نمونه محصول، در قالب " فب لب‌های فناوری و ساخت" در پارک‌های علم و فناوری، فراهم خواهد کرد.
وی با اشاره به فب‌لب خاطرنشان کرد: "فب‌لب" Fabrication Laboratory محیط مناسبی است که زمینه همکاری مشترک میان مهندسان، طراحان، برنامه نویسان و افراد علاقه‌مند به همه ابزارها و منابع لازم را برای تبدیل ایده‌ها به تولید سریع نمونه محصول فراهم می سازد.
عبداله زاده در بخش پایانی سخنان خود اظهار داشت: "فب لب" نه تنها یک مکان فیزیکی است، بلکه یک فرهنگ نوآورانه برای به اشتراک گذاشتن دانش و ایده‌ها را ایجاد می کند و ترویج خلاقیت و نوآوری، ایجاد محیط مهارت‌محور، تشکیل جامعه فنی، تسهیل تبادل دانش، تشویق به تولید مشترک، ترکیب دانش علمی و عملی، پیشرفت در حوزه‌های چند رشته‌های، تشکیل پلتفرمی برای استارتاپ‌های فنی و انتقال دانش از دانشگاه به صنعت را فراهم می‌نمایند و بر این اساس گام موثری در جهت تسریع و تسهیل فرایندهای ساخت و تولید نمونه محصول و حرکت در راستای تجاری‌سازی و تحقق اقتصاد دانش بنیان را فراهم خواهد ساخت.
کد خبر 6094471
گزارشگر قديمى راديو دار فانى را وداع گفت