przynieść może, jak się okazuje, całkiem wymierne korzyści dla współczesnej nauki – i energetyki. Jak powiedział profesor Andrew Jordan z University of Rochester: – Pomimo swojej prostoty, system może wygenerować większą energię niż jakikolwiek inny oparty o nanotechnologię z dotychczas rozważanych. Stworzony przez badaczy University of Rochester system oparty o kwantowe kropki ma mikroskopijne wymiary, żadnych ruchomych elementów i warstwową strukturę. Układ bazuje na materiale złożonym z ogromnej liczby połączonych nano-generatorów, z których każdy zawiera źródło elektronów, płynących następnie przez dwie kwantowe kropki. Jak dowodzą uczeni, należy tak zaprojektować system, by elektron, przechodząc przez kropkę, zmuszony był pokonać swego rodzaju energetyczne wzniesienie. W tym celu, na drodze do niego zaprojektować można obszar, gdzie elektron przejmie potrzebną do pokonania wzniesienia energię z re-
gionu, który utrzymywany jest w cieple. Tym samym ciepło konwertowane jest w energię elektryczną o wysokim potencjale. Zasada, na jakiej opiera się to zjawisko, wykorzystuje właściwości mechaniki kwantowej i określana jest jako „rezonansowe tunelowanie kwantowe”, co oznacza, że kwantowe kropki działają jak doskonałe filtry energii. W takim systemie elektrony mogą przejść przez kwantową kropkę jedynie wtedy gdy nabędą wymaganej energii. Bariera potencjału działa zatem jak filtr energetyczny, blokując wszelkie elektrony o mniejszej energii – w tym przypadku o energii nie wzmocnionej przez przejęcie energii cieplnej. Idea tego systemu jest podobno dość prosta w implementacji. Układy zawierające kwantowe kropki można umieszczać w samogrupujących się materiałach półprzewodnikowych. Choć pojedyncza kropka produkowałaby milionowe części wata z przejmowanej energii, to ogromne ich nagromadzenie w klastry i warstwy zapewni nieprawdopodobną dziś niemal wydaj-
Fot.: University of Rochester
wydarzenia i innowacje
Przekrój kwantowego absorbera energii
ność – rzędu 1 wata z cala kwadratowego, przy przepływie cieplnym wynikającym z 1 stopnia C różnicy. Oznacza to, że dzięki powierzchni odpowiadającej kartce A4 można będzie zasilić 75 watową żarówkę. A im wyższa różnica temperatur, tym większa pozyskana moc. Trzeba jeszcze jednak zadbać o dobrą izolację między obszarami o różnych temperaturach, dzięki którym powstawałby transfer cieplny przez ów obiecujący „absorber energii oparty o kwantowe kropki”. OM n
Regionalne Seminaria / Szkolenia dla Służb Utrzymania Ruchu QR CODE
Wygenerowano na www.qr-online.pl
28.03.2013 - Stalowa Wola 18.04.2013 - Wałbrzych 23.05.2013 - Rzeszów 20.06.2013 - Trójmiasto 10.10.2013 - Bydgoszcz 04.12.2013 - Warszawa Jeżeli jesteś zainteresowany uczestnictwem w Seminarium, zaprezentowaniem produktu
c js ie a m zon ść nic Ilo gra o
lub nowego rozwiązania napisz do nas: marketing@energoelektronika.pl Energoelektronika.pl tel. (+48) 22 70 35 291
urządzenia dla energetyki 1/2013
Partnerzy:
19