Canalele dispozitivului se încălzesc în filme ușoare de nanotuburi de carbon care permit metoda de reciclare a căldurii reziduale -
Filmele cu nanotuburi de carbon permit metoda de reciclare a căldurii reziduale
Nanotubul de carbon din ce în ce mai umil poate fi doar dispozitivul pentru fabricarea panourilor solare - și orice altceva care pierde energie prin căldură - mult mai eficient.
Oamenii de știință de la Universitatea Rice proiectează matrice de nanotuburi de carbon aliniate cu un singur perete pentru a canaliza radiația infraroșu mediu (aka căldură) și pentru a crește foarte mult eficiența sistemelor de energie solară.
Gururaj Naik și Junichiro Kono de la Rice's Brown School of Engineering au introdus tehnologia lor în ACS Photonics.
Invenția lor este un emițător termic hiperbolic care poate absorbi căldură intensă care altfel ar fi aruncată în atmosferă, o va strânge într-o lățime de bandă îngustă și o va emite ca lumină care poate fi transformată în electricitate.
Descoperirea se bazează pe o altă realizare a grupului Kono în 2016, când a găsit o metodă simplă de a face filme foarte aliniate, la scară de napolitane, din nanotuburi ambalate strâns.
Discuțiile cu Naik, care s-a alăturat lui Rice în 2016, au condus perechea să vadă dacă filmele pot fi folosite pentru a direcționa „fotoni termici”.
„Fotonii termici sunt doar fotoni emiși dintr-un corp fierbinte”, a spus Kono. "Dacă te uiți la ceva fierbinte cu o cameră cu infraroșu, o vezi strălucitoare. Camera captează acești fotoni excitați termic."
Radiația infraroșie este o componentă a razelor solare care furnizează căldură planetei, dar este doar o mică parte a spectrului electromagnetic. „Orice suprafață fierbinte emite lumină ca radiație termică”, a spus Naik. „Problema este că radiația termică este în bandă largă, în timp ce conversia luminii în electricitate este eficientă numai dacă emisia se află într-o bandă îngustă.
"Provocarea a fost de a strânge fotonii de bandă largă într-o bandă îngustă", a spus el.
Filmele cu nanotuburi au oferit o oportunitate de a izola fotonii cu infraroșu mediu care altfel ar fi risipiți. „Aceasta este motivația”, a spus Naik. "Un studiu realizat de Chloe Doiron (co-autor și student absolvent Rice) a constatat că aproximativ 20% din consumul nostru de energie industrială este căldură reziduală. Este vorba de trei ani de energie electrică doar pentru statul Texas. Este o cantitate mare de energie irosită.