ابداع روش جدید برای تولید برق از گرما با کمک ذرات «پارامگنون»

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از ساینس دیلی، تیمی از محققان بین المللی روشی برای تبدیل گرما به الکتریسیته یافته اند. این کشف هفته گذشته در ژورنال  Science Advances منتشر شد.

جوزف هرمنز استاد مهندس هوافضا و مکانیک در دانشگاه ایالتی اوهایو می گوید: با کمک این کشف می توان الکتریسیته بیشتری از گرما تولید کرد.

در این پژوهش از ذرات ریزی به نام «پارامگنون» برای تولید الکتریسیته استفاده شده است. پارامگنون ها ذراتی آهنربایی نیستند اما می توانند جریان مغناطیسی را حمل کنند.

به طور کلی آهنربا هنگام داغ شدن نیروی مغناطیسی خود را از دست می دهد و به پارامغناطیس تبدیل می شود. در این وضعیت آنها نمی توانند طبق تعریف معمول در دمای اتاق انرژی جمع آوری کنند.

به گفته هرمنز طبق تعاریف سنتی هنگامیکه پارامگنون داغ شود هیچ اتفاقی نمی افتد. اما آنها متوجه شدند این امر واقعیت ندارد. او می گوید: ما روشی نوین برای طراحی نیمه رساناهای ترموالکتریک ابداع کردیم. نیمه رساناهای ترموالکتریک موادی هستند که گرما را به الکتریسیته تبدیل می کنند.

مواد ترموالکتریکی که طی ۲۰ سال گذشته ابداع شده اند انرژی اندکی تولید می کنند بنابراین نمی توان به طور گسترده از آنها استفاده کرد. 

از سوی دیگر  آهنرباها نقش مهمی در جمع آوری انرژی از گرما دارند. هنگامیکه یک سوی آهنربا گرم می شود طرف دیگر آن سرد است و  مغناطیس بیشتری دریافت می کند در نتیجه چرخش بیشتری ایجاد می شود الکترون ها فشرده تر می شوند. در نتیجه جریان برق به وجود می آید.

این در حالی است که  وقتی آهنربا گرم می شود بیشتر خاصیت مغناطیسی خود را از دست می دهد و ذرات آن به پارامگنون تبدیل می شوند. این بدان معنا است که تا زمان انجام تحقیق پیش رو هیچ کس به فکر استفاده از پارامگنون برای جمع آوری انرژی نیفتاد. زیرا دانشمندان تصور می کردند پارامغناطیس ها نمی توانند انرژی برق را جمع آوری کنند.

محققان این پژوهش متوجه شدند  پاراماگنون‌ها می‌توانند الکترون‌ها را فقط برای یک میلیارد میلیونیوم ثانیه متفرق کنند. با این حال محققان می‌گویند که همین میزان هم برای تولید الکتریسیته کافی است.