محققان دانشگاه ساسکس و دانشگاه برایتون موفق شدند با استفاده از صفحات گرافن بسیار رسانا، گرما را به الکتریسیته تبدیل کنند. هدف آنها ترویج فناوری‌های ارزان و پایدار برای جذب و تبدیل گرما به الکتریسیته و همچنین دستیابی به درک جدیدی از نحوه عملکرد رسانایی در نانومواد مبتنی بر گرافن است. از این فناوری می توان برای تولید ابزاری استفاده کرد که قادر به برداشت گرما از هر چیزی از جمله بدن انسان و تبدیل آن به برق است.
به گزارش ایسنا، این تیم از چندین ورق گرافن برای بررسی موضوع جذب ترموالکتریک استفاده کردند. آنها انتظار داشتند که مجموعه ورق های بزرگتر و ضخیم تر، بالاترین سطوح رسانایی را از خود نشان دهند، اما در واقع، نتیجه برعکس چیزی بود که آنها انتظار داشتند. آنها دریافتند که ورقه های کوچکتر و نازکتر به طور خود به خود آرایه های متراکمی را تشکیل می دهند و عملکرد بهتری نسبت به نمونه های چند لایه دارند.
نتایج این مطالعه گروه را به این نتیجه رساند که در جایی که انتظار می‌رود لایه‌های متراکم نانوصفحات با انتقال الکتریکی بهبود یافته مؤثر باشند، لایه‌های کمتری با اتصالات بیشتر بین نانوصفحات بهتر عمل می‌کنند.
کایران کلیفورد، محقق دکترا و اولین نویسنده مقاله در مورد این پروژه، گفت: «نتایج واقعاً شگفت‌انگیز بود. این اولین باری است که شبکه‌های نانومواد را به طور خاص از نقطه نظر چگونگی تأثیر ساختار و خواص آنها بر رسانایی الکتریکی بررسی می‌کنیم. گرافن به عنوان یک ماده بسیار رسانا شناخته شده است، اما این ایده که فیلم‌های نانوصفحات کوچک با اتصالات زیاد کارآمدتر از سیستم‌های حجیم‌تر و چند لایه هستند، یافته جدیدی است که راه را برای کاربردهای زیادی باز می‌کند.
این گروه یک پوشش مبتنی بر گرافن قابل چاپ برای بهره برداری از جذب ترموالکتریک ایجاد کرده است که بازیافت گرمای تلف شده را به انرژی الکتریکی امکان پذیر می کند. این پوشش روی یک پچ یا یک پد چاپ می شود که می تواند سپس روی سطح اعمال شود. این سیستم حمل و نقل ترموالکتریک را می توان به یک پاوربانک خارجی متصل کرد، باتری را شارژ کرد یا مستقیماً دستگاه دیگری را تغذیه کرد.
مواد ترموالکتریکی که می‌توانند گرما را به انرژی الکتریکی تبدیل کنند، از قبل وجود دارند، اما معمولاً از کریستال‌های مصنوعی گران‌قیمتی ساخته می‌شوند که ادغام در ساختارهای متنوع چالش برانگیز است.
شان اوگیلوی، یکی از محققان این پروژه می گوید: «به طور بالقوه، ما یک راه آسان و بسیار کارآمد برای بهینه سازی جذب ترموالکتریک در وسایل نقلیه، دستگاه ها، خانه ها و حتی افراد داریم. تصور اینکه چگونه گرمای بدن خود شخص ممکن است جذب شود و به برق تبدیل شود که می تواند مثلاً یک تلفن را تامین کند، غیر منطقی نیست. ما معتقدیم رویکرد ما مسیری مناسب برای ترموالکتریک های کاربردی، مقیاس پذیر و قابل چاپ برای کاربردهای همه کاره است.