هوپا، انجمن علم ایران

ابتکار جالب یک دختر 16 ساله کانادائی در ساخت چراغ قوه

چراغ قوه یکی از وسایل ضروری در زمان اضطرار است ولی همیشه یک مشکل اساسی دارد و آن هم باتری یا شارژ چراغ است. حتما این مشکل برای شما هم اتفاق افتاده است که در مهمترین زمان یک چراغ قوه بی باتری داشته باشید.

"ان ماکوسینسکی" دختر 16 ساله کانادایی یکی راه جدید برای شارژ چراغ قوه ها پیدا کرده است. او چراغی را اختراع کرده است که با استفاده از گرمای طبیعی بدن که همیشه در دسترس است، روشن می شود.



با وضعیت حال حاضر انرژی در دنیا این اختراع می تواند بسیار مهم باشد. چراغ هایی که با استفاده از انرژی باد و خورشید استفاده می کند به راحتی قابل استفاده نیستند اما آنچه همیشه در اختیار شماست و خراب شدنی هم نیست گرمای بدن است.

برای استفاده از این چراغ تنها باید آن را در دست بگیرید و سپس گرمای کف دست شما به سنسورهای دستگاه رسیده و با توجه به دانش ترمودینامیک به راحتی چراغ روشن می شود. این ایده با نهایت سادگی اش پیش از این توسط فرد دیگری به کار گرفته نشده بود.

یکی از روش های برای این کار استفاده از ترموالکتریک ها می باشد.
دانشمندی به نام «سی بک» در سال ۱۸۲۳ دریافت اگر محل اتصال دو فلز ناهمانند دارای اختلاف دمایی باشد، افت ولتاژ ایجاد می شود. بعدها این پدیده به نام «پدیده سی بک» شناخته شد. حالت معکوس این پدیده آن است که اگر افت ولتاژی در محل اتصال این دو فلز حفظ شود، یکی از آنها گرم و دیگری سرد می شود که به آن «پدیده Peltier» می گویند. در سال های بعد دانشمندان دیگری نشان دادند وقتی قطره آبی در محل اتصال سیم های فلزی ساخته شده از آنتیموان و بیسموت ریخته و جریان الکتریسیته اعمال شود، این قطره آب یخ خواهد زد و زمانی که جریان معکوس می شود، یخ ذوب می شود. این موضوع از اصول سرمایش ترموالکتریکی به شمار می رود. علت این پدیده آن است که الکترون ها حامل انرژی گرمایی هستند و می توانند توسط اعمال ولتاژ از باتری، از انتهای سرد به انتهای گرم حرکت کنند. بر این اساس حدود دو دهه بعد موضوع ساخت یخچال های ترموالکتریکی برای خانه ها مطرح شد که در آنها از نیمه هادی ها بهره گرفته شد. بعدها این موضوع به علت محدودیت در سرمایش توسعه چندانی نیافت ولی مثلاً در خودرو برای خنک کردن نوشابه مورد استفاده قرار گرفت. امروزه با توجه به افزایش قیمت حامل های انرژی در سطح جهان، دانشمندان در پی آن هستند که با بهره گیری از مواد ترموالکتریک بتوانند حرارت های ناخواسته را به این مواد اعمال کرده و الکتریسیته تولید کنند. یکی از مشهورترین این حرارت های ناخواسته همانا حرارت خروجی از اگزوز خودرو است که گروه های زیادی از محققان سعی در بهره برداری از این حرارت دارند...


متن کامل:
http://www.noandishaan.com/forums/thread95904.html

فکر می کنم مسئله به این سادگیها نیست. اولا نیمه هادیهای ترمو الکتریک، تقریبا با نرخ بیشینه 10 میلی ولت به ازای افزایش هر درجه سانتیگراد دما، عمل می کنند که بازدهی بسیار پائینی است. در تصویر اختراع هم، چراغ قوه دارای سه LED با وات نسبتا بالاست. دوما اگر از دیدگاه کارنو (دانشمند پیش کسوت ترمو دینامیک) به موضوع بنگریم، بیشتر باید « اختلاف دما» ایجاد کنیم و نه صرفا افزایش دما، یعنی در یک طرف المان ایجاد گرما و همزمان در سمت دیگر آن ایجاد سرما کنیم. سوما اگر دمای 37 درجه بدن بتواند این لامپها را روشن کند، مشکل تامین رایگان روشنائی در مناطق گرمسیر زمین به سادگی حل می شد.
پس به نظر می آید ساز و کار ترمودینامیکی دیگری استفاده شده است.