Bỏ qua Lệnh Ruy-băng Bỏ qua nội dung chính
 

 Diễn đàn Khoảng không vũ trụ vì tri thức tiện ích và nhân loại – viễn cảnh tương lai.

 
​Chip silic phá vỡ “dưới hạn vật đen” để phát ra nhiều điện từ nhiệt hơn trước đây người ta nghĩ   16-07-2019
Chuyển đổi năng lượng là việc dễ dàng và có tầm quan trọng hơn bao giờ hết nhưng đó không chỉ là về ý nghĩa môi trường. Nếu chúng ta có thể chế tạo thành công công nghệ nhỏ hơn, tốt hơn và hiệu quả cao hơn thì năng lượng nhiệt mà các thiết bị của chúng ta đang lãng phí cần được sử dụng tốt hơn nữa. Thiết bị vận hành ở kích thước nano nơi mà “giới hạn vật đen” lý thuyết bị phá vỡ này có thể là câu trả lời.


Phó giáo sư kỹ thuật cơ khí Đại học Utah Mathieu Francoeur vừa khám phá ra một cách để sản xuất nhiều điện hơn từ nhiệt so với trước đây người ta nghĩ với thiết bị truyền nhiệt bức xạ cận trường của mình (Ảnh: Dan Hixson/Trường Kỹ thuật chế tạo Đại học Utah)

Giới hạn vật đen (được nhà vật lý học người Đức Max Planck định nghĩa vào năm 1990) là một lý thuyết mô tả lượng năng lượng tối đa có thể được sản sinh từ bức xạ nhiệt nhưnng khi các vật thể tiến đến rất, rất gần, quy luật đó bị phá vỡ và sự truyền nhiệt từ một vật thể này sang vật thể kia tăng theo cấp số mũ.

Do đó, tóm lại, các vật thể càng gần thì việc truyền năng lượng càng tốt nhưng khó khăn về mặt cơ học để giữ 2 vật thể này gần nhất có thể mà không cho chúng thực sự tiếp xúc với nhau là một thách thức đáng kể. Và đó là thách thức mà nhóm nghiên cứu tại Đại học Utah nhắm vào với thiết bị truyền nhiệt bức xạ cận trường của mình.

Phó giáo sư Mathieu Francoeur và nhóm của mình đã chế tạo một con chip nhỏ xíu (kích thước 5 x 5 mm) bao gồm 2 tấm wafer silic với một khoảng cách ổn định giữa chúng là 100 nanomet và được đặt trong chân không. Nhóm sau đó làm nóng một tấm wafer trong khi làm lạnh tấm còn lại và việc này đã tạo ra một dòng nhiệt có thể sử dụng để phát ra dòng điện. Phương pháp sử dụng dòng nhiệt để phát điện này không hề mới nhưng phương pháp mà nhóm phát triển để duy trì khoảng cách đồng đều rất gần giữa 2 tấm wafer lại mới.

“Không ai có thể phát ra nhiều mức xạ hơn giới hạn vật đen. Nhưng khi chúng ta tiến vào kích thước nano thì bạn có thể làm được”, Francoeur nói.

Nhóm đã nhìn thấy một loạt các ứng dụng cho thiết bị truyền nhiệt này. Từ tản nhiệt các bộ xử lý trong máy tính và điện thoại di động (cải thiện hiệu suất và tuổi thọ vận hành) cho tới việc biến nhiệt thải thành điện để nâng cao thời lượng pin. Chip này còn có thể sử dụng để cấp điện cho các công nghệ mà ở đó môi trường có sẵn nguồn nhiệt như các thiết bị cấy ghép y tế. Và dĩ nhiên, lợi ích môi trường là rất lớn đối với một công nghệ như thể này.

“Bạn có thể đưa nhiệt trở lại hệ thống dưới dạng điện năng. Ngay lúc này, chúng ta đang thải chúng vào khí quyển. Ví dụ, bạn sưởi ấm căn phòng và sau đó bạn lại sử dụng máy điều hòa để làm mát căn phòng đó, gây lãng phí thêm năng lượng”, Francoeur giải thích thêm.

LH (New Atlas) 

In nội dung
Các tin đã đăng ngày
Chọn một ngày từ lịch.
 

 THÔNG BÁO

 
 

 Thủ tục hành chính

 
 

 Hình ảnh hoạt động

 
Video clip
  • Ứng dụng công nghệ đèn LED trong sản xuất đạt hiệu quả cao
  • Đoàn xúc tiến đầu tư tại Đài Loan làm việc với Công ty Công nghệ sinh học Vạn Bảo Lộc
  • Đồng Nai là tỉnh đầu tiên được đo hàm lượng vàng
  • Công bố chỉ dẫn địa lý cho chôm chôm Long Khánh
  • Hội thảo nhân rộng mô hình ứng dụng công nghệ cao trong sản xuất nông nghiệp
  • Hội nghị cán bộ công chức và triển khai nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm 2015
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 2
  • Vũ điệu đen tối "đồng hồ xăng" phần 1
  • Nhiều trạm xăng dầu sử dụng công nghệ cao gắn chíp qua mắt người tiêu dùng và các cơ quan chức năng
  • Ký kết thỏa thuận hợp tác với trường Đại học Okayama (Nhật Bản)

  • Hình ảnh liên kết
    Liên kết website trong tỉnh
    Liên kết website các tỉnh
    Lượt truy cập