دانلود مقالات ISI درباره مواد ترموالکتریک + ترجمه فارسی

مواد ترموالکتریک (به انگلیسی: Thermoelectric materials) شامل طیف گسترده‌ای از ترکیبات جامد متمایز با توانایی خود برای تبدیل انرژی حرارتی و الکتریکی. این ویژگی منجر به دو برنامه فنی خاص می‌شود: توسعه گرادیان دمایی برای گرمایش و سرمایش دستگاه‌ها و تولید انرژی الکتریکی از انرژی حرارتی تلف شده. [۱] این پدیده به طور خاص به عنوان اثر Seebeck(تبدیل گرما به انرژی الکتریکی)، اثر Peltier (تبدیل انرژی الکتریکی به گرما) و اثر تامسون (هادی گرمازا و خنک کننده) شناخته شده است. نوعی از مولد ترموالکتریک سیبک این دسته از مواد کم هزینه هستند و می‌توانند در وسایل کاربردی به منظور تولید برق و تبرید به کار برده شوند علت به وجود آمدن اثر ترموالکتریک برای توضیح این اثر می توان آن را شبیه به اثر گازهای خنک کننده سیال داخل لوله های خنک کننده دانست اعمال اختلاف ولتاژ، باعث حرکت حاملان بار در ماده( الکترون ها و حفره ها ) می شود و حرکت الکترون ها از یک سمت به سمت دیگر با ایجاد اختلاف دما می شود. همچنین وجود اختلاف دما در دو طرف ماده ای باعث می شود تا حاملان بار از سمتی گرمتر ( سمتی که حرکت الکترون ها بیشتر است) به سمت سردتر(سمتی که حرکت الکترون ها کمتر است) حرکت کنند. اثر ترموالکتریک تبدیل مستقیم اختلاف دما به ولتاژ الکتریکی یا برعکس آن است. یک دستگاه ترموالکتریک وسیله‌ای است که در صورت وجود اختلاف دما در دو سر آن، یک اختلاف پتانسیل پدید می‌آید و برعکس در صورت اعمال ولتاژ به دو سر آن اختلاف دما ایجاد می‌شود. در ابعاد اتمی، گرادیان دمای اعمال شده سبب می‌شود تا حامل‌های بار در ماده از سر گرم به سر سرد حرکت کنند. این اثر در تولید الکتریسیته و محاسبه دمای اجسام یا تغییر دمایشان کاربرد دارد. چون گرم شدن و سرد شدن ارتباط مستقیمی با قطبش ولتاژ اعمال شده دارد، دستگاه‌های ترموالکتریک، کنترل کننده‌های بسیار مؤثر دما هستند. عبارت اثر ترموالکتریک شامل سه اثر شناخته شده مجزا است: اثر زبک، اثر پلتیر و اثر تامسون. بعضی کتاب‌ها از این اثر با عنوان اثر پلتیر-زبک نیز نام برده‌اند. هدف اصلی در سیستم‌های بازیافت انرژی از گرمای اتلافی، کاهش انرژی مصرفی است. این تراشه‌ها اثر خیلی محدودی بر روی طبیعت دارند و کاملاً انفعالی و تمیز بوده و بدون منبع انرژی اضافی کار می‌کنند. کاربرد آنها در خودروها و وسایل نقلیه عمومی، مصرف سوخت را تا چند درصد کاهش می‌دهد. افزایش قیمت گازوئیل و دیزل دلیل خوبی برای جستجوی فناوری‌های مؤثر و تجدیدپذیر است. ترموالکتریک می‌تواند تمام موارد فوق را فراهم کند و بطور همزمان میزان نشر گاز دی‌اکسیدکربن را نیز در اروپا کاهش دهد. بعلاوه مولدهای ترموالکتریکی می‌توانند بطور مستقل و بدون سیم کار کنند و این امر احتمالاً منجر به ظهور کاربردهای جدید خواهد شد و نیز نیاز به استفاده از ادوات ذخیره انرژی الکتریکی در کنار مولدهای الکتریکی را از بین خواهد برد. در حال حاضر، سیستمی برای حسگرهای مستقل از منبع تغذیه بوسیله سه شرکت اروپایی گسترش داده شده است کاربرد این اثر در ابتدا چندان کارآمد نبود، با گذشت زمان از این خاصیت در ژنراتورهای تولید برق سفینه های فضایی استفاده کردند. از سال 1990 تحقیقاتی در دانشگاه MITبر روی بکارگیری این خاصیت بر مواد نیمه رسانا صورت گرفت تا بتوانند از این خاصیت در تولید تجهیزات الکترونیکی و کامپیوتری، جهت تعدیل دما و تبدیل حرارت به الکتریسیته صورت گرفت. همچنین تحقیقات راجع به کاربرد این اثر در تولید وسایل گرمایشی و سرمایشی انجام شد که منجر به تولید کولرهایی شد که بر اساس این خاصیت کار می کنند. امروزه با استفاده از فناوری نانو توانسته اند این خاصیت را در تولید صندلی های اتومبیل، چیپ های کامپیوتری و ماشین های حمل غذا و نوشیدنی پیاده سازی کنند. بازار رایج ترموالکتریک اساساً شامل خنک‌کننده‌ها و برخی دیگر از کاربردهای ویژه است.