Forsker Mickael Lucien Perrin vil bygge små kraftværker af grafen nano-strips, som genererer elektricitet fra varme

Michael Lucien Perrin ønsker at bygge små kraftværker fra grafen nanobånd, der genererer elektricitet fra varmee.
Hans ambitiøse projekt gav ham en af ​​de prestigefyldte "ERC Starting Grants”Dell 'Den Europæiske Union og en af ​​de 32"Excellence professorale stipendier" af Swiss National Science Foundation (SNSF). Han vil tiltræde et adjunkt ved Det føderale polytekniske institut i Zürich, og vil fortsætte egen forskning alle 'EMPA.
Maskiner og elektroniske enheder genererer ofte spildvarme som er svær at bruge. Hvis der kunne produceres elektricitet fra denne spildvarme, ville det være et middel produktion af ren og bæredygtig energi: En sådan teknologi ville være ideel til elektronikapplikationer med lav effekt som disse wearables eller billige Internet-of-Things-enheder.
Dette omfatter f.eks. bærbare enheder og sensorer (medicinsk), med en bred vifte af anvendelser i sektoren sundhed og sporti smarte bygninger e mobilitetsapplikationer.
I termoelektriske generatorerMaskiner, der genererer elektricitet ved hjælp af temperaturforskelle, findes allerede, men deres konverteringseffektivitet er generelt lav, og der produceres meget lidt elektricitet.
At generere mere ville kræve materialer, der samtidig har høj elektrisk ledningsevne og lav termisk ledningsevne. Disse to krav udelukker dog ofte hinanden.

EPFLs "opskrift" på mere kraftfulde kvantecomputere

En forbedret termoelektrisk konvertering takket være kvanteeffekter

I de senere år har flere forskningsgrupper over hele verden har vist, at termoelektrisk konvertering kan forbedres betydeligt ved at drage fordel af kvanteeffekter.
For eksempel ved at bruge kvanteprikker som fungerer som meget selektive energifiltre, er der rapporteret om dramatiske stigninger i konverteringseffektiviteten, nogle endda nærmer sig nogle af grænserne fastsat af termodynamikkens love.
Problemet: kvantemaskiner, også kaldet kvantevarmemotorer, skal afkøles til temperaturer et par grader over det absolutte nulpunkt, og derfor er en sådan mulighed næppe brugbar i hverdagen.
I ricercatori dell 'EMPA de kan muligvis overvinde dette problem og skabe en kvantevarmemotor, der kører ved stuetemperatur.
Michael Lucien Perrinlaboratorieforsker Transport på nanoskala den Schweiziske føderale laboratorium for Materialevidenskab og -teknologi kørt af Michael Calame, fik ideen til at bruge grafen nano-strips, som virkelig er en specialitet afEMPA.
Den første grafen nanobånd er blevet syntetiseret af en anden forskningsgruppe fra samme institut, baseret i Dübendorf, St. Gallen og Thun: Roman Phasel og hans laboratoriekolleger Nanotech@Surfaces.
I flere år har forskere fra Schweiziske føderale laboratorium for Materialevidenskab og -teknologi de arbejder på forskellige tilgange til at skabe elektroniske enheder ud fra sådanne nano-strips.

Kvanteverdenen prisgivet en hidtil uset heterojunction

Operationer ved stuetemperatur med brug af grafen nanobånd

Michael Lucien Perrin var i stand til at få mig til at opføre mig grafen nanobånd Kom kvanteprikker, med nogle af dem stabile op til en temperatur på -123 grader celsius, det vil sige ved temperaturer meget højere end de kvanteprikker, der tidligere blev brugt til termoelektrisk konvertering.
Nu er målet at integrere disse grafen nano-strips i en kvantevarmemotor og kør den ved stuetemperatur.
Da jeg nanobånd er kun få nanometer store, vil det at komme i kontakt med dem kræve udvikling af specielle fremstillingsteknikker, som vil blive implementeret på Binnig og Rohrer Nanoteknologi Center i forskningslaboratoriet IBM i Rüschlikon i kantonen Zürich.
Endvidere vil der være behov for specialdesignede målesystemer til at karakterisere energiomsætningseffektiviteten. Hvis alt går som planlagt, Michael Lucien Perrin kunne skabe en lille varmemotor på en chip i de kommende år.
Ikke alene kunne den generere elektricitet fra spildvarme, men omvendt ville den ved at vende driftsprincippet være egnet til effektiv køling.
Med succes og dens to forskningsbevillinger, begynder den unge lærde sit adjunkt i de kommende måneder Det føderale polytekniske institut i Zürich, i Institut for Datalogi og Elektroteknik.
I de kommende år fortsætter han sin forskning klEMPA, hvor state-of-the-art udstyr er tilgængeligt til termoelektrisk karakterisering af kvantevarmemotorer.

Den første 127-qubit kvanteprocessor er lavet af IBM

Den (midlertidige?) udelukkelse fra Horisont Europa-programmet er en skam

Projektfinansiering Michael Lucien Perrin kommer fra NSF e dalla Statssekretariatet for uddannelse, forskning og innovation (SERI).
På grund af manglende rammeaftale mellem de Schweiz og EU, Schweiz er udelukket fra det nuværende kontinentale forskningsprogram, Horizon Europe.
For at gribe ind, årets tilskud ERC starter er finansieret direkte af SERI. Dette er den eneste måde at holde sig inde på Schweiz unge forskerjeg meget talentfuld.
At modtage tildelte midler direkte fra UE, Michael Lucien Perrin og de øvrige 27 schweiziske stipendiater forventes at overgå til et udenlandsk universitet, der er en del af europæisk forskningsrum.

Eksperimentelt gennembrud mod kvantesupercomputere