Lämpösähköisiä nopeasti

23.11.2022

Notre-Dame-supernopea-lamposahkorakenne-250.jpgNotre Damen yliopiston apulaisprofessori Yanliang Zhang ja yhteistyökumppanit Alexander Dowling ja Tengfei Luo ovat kehittäneet koneoppimisella avustetun supernopean uuden tavan luoda tehokkaita, energiaa säästäviä lämpösähköisiä laitteita.

Uusi prosessi käyttää voimakasta pulssivaloa lämpösähköisen materiaalin sintraamiseen alle sekunnissa. Perinteinen sintraus lämpöuuneissa voi kestää tunteja.

Tiimi nopeutti menetelmää muuttaen nanopartikkelimusteet joustaviksi raketeiksi hyödyntämällä koneoppimista määrittääkseen optimaaliset olosuhteet erittäin nopealle mutta monimutkaiselle sintrausprosessille.

Joustavat lämpösähköiset laitteet tarjoavat loistavat mahdollisuudet hukkalämmön muuntamiseen suoraan sähköksi sekä kiinteän olomuodon jäähdytykseen, Zhang sanoo.

Huolimatta niiden mahdollisesta laajasta vaikutuksesta energian ja ympäristön kestävyyteen, lämpösähköiset laitteet eivät ole saavuttaneet laajamittaista käyttöä, koska ei ole ollut menetelmää niiden nopeaan ja kustannustehokkaaseen automatisoituun valmistukseen.

Koneoppimisavusteinen ultranopea flash-sintraus mahdollistaa nyt tehokkaiden, ympäristöystävällisten laitteiden valmistamisen paljon nopeammin ja paljon halvemmalla.

"Tuloksia voidaan soveltaa kaikenlaiseen, teholähteistä, puettavista henkilökohtaisista laitteista ja antureista sekä elektroniikasta teollisuuden ja talouselämän esineiden Internetiin", Zhang sanoi.

"Fotonisen salamaprosessoinnin ja koneoppimisen onnistunut integrointi voidaan yleistää erittäin skaalautuvaksi ja edulliseksi laajan valikoiman energia- ja elektroniikkamateriaalien valmistukseen."

Yhden sekunnin sintarausajalla saatiin aikaan joustava TE-kalvo, jonka tehokerroin on 2205 μW m−1 K−2 , jonka zT-arvo on 1,1 huonelämpötilassa (300 K).

Kalvot osoittavat myös erinomaista joustavuutta, sillä tehokertoimen (PF) säilyvyys on 92 % tuhannen taivutusjakson jälkeen 5 mm taivutussäteellä.

Lisäksi flash-sintrattuihin kalvoihin perustuva puettava lämpösähköinen generaattori tuottaa erittäin kilpailukykyisen tehotiheyden 0,5 mW cm−2 lämpötilaerolla 10 K.

Aiheesta aiemmin

Hukkalämpö sähköksi uusin keinoin

Lämpösähköä spinien tasolta

21.03.2023Valoemissio ilman teoriaa
20.03.2023Aurinkokennoa rullalta rullalle
18.03.2023Sähköisesti ohjattua passiivista säteilyjäähdytystä
17.03.2023Ferrosähköinen HEMT-transistori
16.03.2023Yhden fotonin emittereitä piille
15.03.2023Fononit, kvanttipiste ja grafeeni
14.03.2023Kestomagneettisuutta tuottaen
13.03.2023Aivoissa valmistuvat elektrodit
12.03.2023Hiilinanoputki kvanttibittien kodiksi
09.03.2023Ionit kuriin perovskiittisissa aurinkokennoissa
08.03.2023Käsialakuvion ennätysmäistä tunnistusta
07.03.2023Suprajohdekubitteja kolmessa ulottuvuudessa
06.03.2023Kevyempiä ja pehmeämpiä ja robotteja
04.03.2023Ihmisen aivosoluilla toimiva tietokone?
03.03.2023Metapinnoilla kohti 6G:tä
02.03.2023Pietsosähköakustiikalla kevyempää RF-tekniikkaa
01.03.2023Molekyylielektroniikan airueita
28.02.2023Antureita mikrobien nanolangoista
27.02.2023Neljän elektronin litium-ilma akku
24.02.2023Uusia eväitä kubiteille
23.02.2023Lämmönhallintaa karheille pinnoille
22.02.2023Erittäin lupaavia elektrolyyttiehdokkaita
21.02.2023Mekaanisesti mukautuva antenni
20.02.2023Litimumniobaattia piin kaveriksi
18.02.2023Merkittäviä läpimurtoja perovskiiteissä
17.02.2023Skyrmionit lukevat käsialaa
16.02.2023Kubitteja laaksoissa, flip-floppina ja perovskiitissä
15.02.2023Monipuolinen ferrosähköisyys
14.02.2023Strukturoidun valon vääristymättömiä muotoja
13.02.2023Topologinen akustinen aaltoputki
10.02.2023Kvanttitietokoneen ionikubitit siirtyvät hienosti
09.02.2023Lämpöä siirtävä kvasihiukkanen
08.02.2023Pehmusteella tehostettua perovskiittia
07.02.2023Ledit pinoon tarkasti
06.02.2023Suurta energian keruuta pienestä liikkeestä
04.02.2023Älykäs piilolinssi ja vauvanvaippa
03.02.2023Kvanttisimulointia analogisesti ja koneoppimisella
02.02.2023Sähköisesti kytkettävää kidesymmetriaa ja suprajohtavuutta
01.02.2023Pystysuuntainen sähkökemiallinen transistori
31.01.2023Matematiikkaa valon nopeudella
30.01.2023Monikäyttöinen kaksiulotteinen
28.01.2023Aaltoputkia ilmaan ja salamalle
27.01.2023Edistystä suprajohteisissa kubiteissa
26.01.2023Pienempiä ja halvempia virtausakkuja
25.01.2023Kaksiulotteisia kiekkoalustoille
24.01.2023Virstanpylväs valotoimiselle elektroniikalle
23.01.2023Topologiaa optiseen kuituun
23.01.2023Riittävätkö alkuaineet
21.01.2023Hengittävä superkondensaattori
20.01.2023Terahertsinen langaton linkki
19.01.2023Elektroninen silta kaksiulotteisissa
18.01.2023Kosmiset säteet salausmenetelmänä
17.01.2023Spinit hallintaan miljardin kubitin sirulla
16.01.2023Ihmiskeho auttaa hukkaenergian keräämistä
15.01.2023Rele grafeenista
14.01.2023Pienten lentäjien lennonhallintaa
13.01.2023Tehokkaita sirukokoisia näkyvän valon lasereita
12.01.2023Perovskiittien älykalvoja ja itsekorjautuvutta
11.01.2023Moduuli kvantti-informaation siirrolle
10.01.2023Litium-rikki akut askeleen lähempänä
09.01.2023Aktiivinen pikselianturi
07.01.2023Halpaa ja kestävää vetyä aurinkovoimalla
06.01.2023Uusia näkymiä infrapunan alueilla
05.01.2023Symmetrian voimalla uusia kvanttitekniikoita
04.01.2023Valolla käskyttävä sydämentahdistin
03.01.2023Kohti puolijohteisia kvanttitietoverkkoja
02.01.2023Vuorovaikutuksettomia mittauksia
30.12.2022Kestävämpiä ja ohuempia aurinkokennoja
29.12.2022Kaksiulotteista ferrimagnetismia grafeeniin
28.12.2022Syvästi oppinut atomien kokoaja
27.12.2022Neljäs ulottuvuus 3D-tulostukseen
23.12.2022Uusia vahvoja perusteita grafeenielektroniikalle
22.12.2022Mikropallopari muuttaa mikroaallot valoksi
21.12.2022Hiilinanoputkia ja atomeja energian varastoinnille
20.12.2022Monipuolistuvat transistorit
19.12.2022Tekoäly pakkaa ja 3D-tulostettu dekooderi purkaa
17.12.2022Vihreää vetyä ja eteeniä
16.12.2022Sirulle sopiva laserisolaattori
15.12.2022Romuelektroniikan kulta lääkkeitä katalysoimaan
14.12.2022Logiikkaa optiselle laskennalle
13.12.2022Kvanttivalon värin muuttaminen sirulla
12.12.2022Demonit ja timantit avuksi
09.12.2022Grafeenin avulla "transistori" suprajohtavuudelle
08.12.2022Pietsosähköä halliten ja tehostaen
07.12.2022Neljä ulottuvuutta kvanttiviestintään
06.12.2022Akkuelektrodeita kehittäen
05.12.2022Uusi konsepti aurinkokennoille
02.12.2022Monitoimiset metapintojen antennit
01.12.2022Paremmilla transistoreilla vai peräti ilman
30.11.2022Kasvihuonekaasu CO2 akun komponentiksi
29.11.2022Kuitua kvanttiviestinnälle
28.11.2022Älykkäästi reagoivaa materiaalia
25.11.2022Aikalinssi tuottaa ultranopeita pulsseja
24.11.2022Kohti pikofotoniikkaa
23.11.2022Lämpösähköisiä nopeasti
22.11.2022Piifotoninen MEMS add-drop -suodatin
21.11.2022Kotimainen kubitti
21.11.2022Elävien tietokoneiden suunnittelu ja ohjelmointi
17.11.2022Kvanttimateriaalit ja terahertsit
16.11.2022Tekoäly optimoi tehomuuntimia

Näytä lisää »