Tällä hetkellä lämpösähköiset generaattorit ovat harvinaisuuksia, joita käytetään pääasiassa erikoissovelluksissa. Teksasin yliopiston konetekniikan lehtori Anveeksh Koneru tutkii uutta menetelmää hukkalämmön talteen ottamiseksi hyödyntämällä elektronien kvanttimekaanisia liikkeitä spinpolarisoiduissa materiaaleissa.
Hiukkasten fysiikassa spin on perusmuoto kulmamomenttia, joita kantavat peruspartikkelit, komposiittihiukkaset (hadronit) ja atomiytimet. Spin Hall - mekanismin avulla on osoitettu, että jännite voidaan tuottaa käyttämällä ferromagneettiseen materiaaliin kiinnitetyn metallikontaktin spinpopulaatioiden eroja.
Japanilaiset tutkijat esittelivät kokeellisesti tämän jo vuonna 2008, mutta tähän mennessä ei ole löytynyt sen optimaalista mallia.
Koneru uskoo, että kobolttioksidissa hän on ehkä löytänyt oikean materiaalin sähköisen energiantuoton hyödyntämiseen. Kobolttioksideilla on ainutlaatuinen kyky hyväksyä korvaavia siirtymämetallien kationeja, mikä mahdollistaa niiden sekoittamisen nikkelin, kuparin, mangaanin tai sinkin kanssa.
Näillä metalleilla on magneettisia ominaisuuksia, jotka voivat lisätä ylös- ja alaspäin spinnaavien elektronien erottumista ja parantaa lämmön muuntamista sähköksi.
- Materiaalin tulisi olla hyvä sähköjohde mutta huono lämmönjohde, mutta sen kokeilemiseksi tutkijoiden pitäisi valmistaa tuhansia eri materiaalien kombinaatioita. Sen sijaan yritämme teoreettisesti laskea, mikä on materiaalin optimaalinen kokoonpano korvikkeilla, kertoo Koneru.
Vuodesta 2018 alkaen Koneru on käyttänyt supertietokoneita Texas Advanced Computing Centerissä (TACC) testatakseen virtuaalisesti erilaisia kobolttioksideja erilaisilla nikkelin ja sinkin korvaajilla. - Jokainen kalibrointi 30-40 tuntia laskenta-aikaa, ja meidän on tutkittava vähintään 1000-1500 eri kokoonpanoa. Se vaatii valtavan laskennan ja sitä TACC tarjoaa, Koneru kuvaa.
Erityisen ohjelmiston avulla he pystyivät laskemaan fyysiset ominaisuudet kullekin kokoonpanolle. Niitä käytettiin sitten tavanomaisten varausten ja spinien kuljetuslaskelmien tekoon, mikä kertoi tutkijoille, kuinka hyvin kobolttioksidin kokoonpano voi muuttaa lämmön sähköksi.
Vaikka tulokset ovat vielä alkuvaiheessa, tulokset ovat olleet lupaavia. Kun Koneru on löytänyt optimaalisen materiaalin, hän toivoo voivansa suunnitella pastan, jota voitaisiin soveltaa auton pakoputkeen muuntamaan hukkalämpöä sähköksi. Hän arvioi, että tällainen ratkaisu voisi maksaa alle 500 dollaria ajoneuvoa kohti ja se voisi vähentää kasvihuonekaasupäästöjä satoja miljoonia tonneja vuodessa.
- Nanomateriaalien viimeaikaisen kehityksen ja nanomateriaalien laskennallisten kalibrointien ansiosta spin-lämpömateriaalit voivat olla keskeisessä asemassa tulevaisuuden energiamuunnoksessa, toivoo Koneru.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 8.5.2019
Analog Devices päätti jokin aika sitten lopettaa yhteistyön englantilaisen jakelijan Anglia Componentsin kanssa. Tässä ei ole sinänsä mitään ihmeellistä, mutta Anglia suivaantui tästä niin paljon, että tuli julkisuuteen asian kanssa. Toimitusjohtaja Steve Rawlinsin mukaan ADI:n päätös rajoittaa asiakkaiden valinnanvaraa.
Murata on julkistanut maailman ensimmäisen yhteysmoduulin, joka tukee uutta SGP.32 Remote SIM Provisioning (RSP) -spesifikaatiota osana integroitua SIM-teknologiaa (iSIM). Tämä uusi ratkaisu pohjautuu Muratan innovatiiviseen Type 2GD Cat.M1/NB-IoT -yhteysmoduuliin, joka tukee ETSI/3GPP Release 17 -standardia, sekä Giesecke+Devrientin (G+D) korkeasti suojattuun SGP.32-yhteensopivaan SIM-käyttöjärjestelmään.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.