วันจันทร์ที่ 26 เมษายน พ.ศ. 2553

วัสดุชนิดใหม่ที่อาจช่วยลดการสูญเสียพลังงาน ทั่วโลกได้ นักวิทยาศาสตร์ที่ University of Liverpool และ Durham University


วัสดุชนิดใหม่ที่อาจช่วยลด การสูญเสียพลังงานทั่วโลกได้
นักวิทยาศาสตร์ที่ University of Liverpool และ Durham University นั้นได้พัฒนาวัสดุใหม่สำหรับความเข้าใจที่เพิ่มสูงขึ้นของวิธีการที่ตัวนำ กระแสไฟฟ้านั้นสามารถนำมาใช้เพื่อที่จะส่งผ่านไฟฟ้าไปเพื่อพื้นที่ที่มีสิ่ง ก่อสร้างและช่วยลดการสูญเสียพลังงานทั่วโลกได้

ทีมวิจัยได้พัฒนาวัสดุจากโมเลกุลที่มีรูปร่างเหมือนลูกฟุตบอลที่เรียกว่า carbon60 เพื่อที่จะสาธิตว่าตัวนำไฟฟ้า - ธาตุหนี่งๆ, โลหะผสมหรืออัลลอยที่ไม่ต่อต้านกับทางเดินของกระแสไฟฟ้าที่มั่นคง - อาจทำงานที่อุณหภูมิที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ในเขตเมืองต่างๆ

ตัวนำไฟฟ้านั้นถือว่าเป็นหนึ่งในการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ที่ยิ่งใหญ่ที่สุดใน โลกและในวันนี้ก็มีบทบาทสำคัญในเทคโนโลยีการแพทย์ด้วย ในปี 1911, ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดลองสารปรอทแข็งนั้น นักวิทยาศาสตร์ชาวเนเธอร์แลนด์ชื่อว่า Heike Kamerlingh Onnes ได้ค้นพบว่าเวลาที่สารปรอทนั้นถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิที่ต่ำแล้ว กระแสไฟฟ้าสามารถผ่านมันด้วยกระแสไหลที่มั่นคงโดยปราศจากการเจอกับแรงต้าน ทานหรือสูญเสียพลังงานในรูปแบบของความร้อนเลย


ตัวนำไฟฟ้านั้นถูกใช้อย่างกว้างขวางในรูปของแม่เหล็กใน magnetic resonance imaging หรือ MRI นั่นเอง ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์มองเห็นว่าเกิดอะไรขึ้นภายในร่างกายของมนุษย์ พวกมันยังถูกทดลองในสายรถไฟในรูปของแม่เหล็กเพื่อลดแรงเสียดทานระหว่างราง และตัวรถไฟอีกด้วย ตัวนำไฟฟ้านั้นได้ถูกพัฒนาเพื่อที่จะทำงานได้ภายใต้อุณหภูมิที่สูง แต่โครงสร้างของวัสดุนั้นซับซ้อนมากจนนักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจว่าพวกมัน สามารถทำงานที่อุณหภูมิห้องสำหรับการใช้งานในอนาคตในการมอบพลังงานให้แก่ บริษัทแหละบ้านเรือนต่างๆได้อย่างไร

ศาสตราจารย์ Matt Rossiensky จากแผนกวิชาเคมีของ Liverpool University ได้กล่าวอธิบายว่า“ตัวนำไฟฟ้านั้นเป็นปรากฏการณ์ที่เรากำลังพยายามที่จะทำ ความเข้าใจโดยเฉพาะเรื่องที่มันทำงานในอุณหภูมิที่สูงได้อย่างไร ตัวนำไฟฟ้านั้นมีโครงสร้างที่ซับซ้อนมากและมีความไม่เป็นระเบียบอยู่เต็มไป หมด เราได้ทำวัสดุในรูปแบบของผงที่ไม่ใช่ตัวนำไฟฟ้า ณ อุณหภูมิห้องและมีโครงสร้างอะตอมที่เรียบง่ายกว่ามาก เพื่อที่จะทำให้เราสามารถควบคุมว่าอะตอมสามารถเคลื่อนไหวได้อิสระแค่ไหนรวม ถึงการทดสอบว่าเราสามารถควบคุมวัสดุให้นำไฟฟ้าได้อย่างไร”

ศาสตราจารย์ Kosmas Prassides จาก Durham University กล่าวว่า “ที่อุณหภูมิห้องนั้นอิเล็กตรอนในวัสดุนั้นอยู่ห่างกันมากเกินไปที่จะนำ ไฟฟ้า ดังนั้นเราจึงบีบอัดมันเข้าด้วยกันโดยการใช้อุปกรณ์ที่เพิ่มแรงดันภายในโครง สร้าง เราพบว่าการเปลี่ยนแปลงในวัสดุนั้นฉับพลัน - ซึ่งก็คือเปลี่ยนจากสิ่งที่ไม่ใช่ตัวนำไฟฟ้าไปเป็นตัวนำไฟฟ้า ซึ่งทำให้เรามองเห็นโครงสร้างอะตอมที่ถูกต้องในจุดที่ความเป็นตัวนำไฟฟ้า นั้นเกิดขึ้น

การวิจัยที่ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Science และสนับสนุนโดย Engineering and Physical Sciences Research Council (EPSRC) จะทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถค้นหาวัสดุที่มีวัตถุดิบทางเคมีและโครงสร้างที่ ถูกต้องเพื่อที่จะพัฒนาตัวนำไฟฟ้าที่จะลดการสูญเสียพลังงานทั่วโลกได้



ที่มา : http://www.sciencedaily.com/releases/2009/03/090319142407.html

ไม่มีความคิดเห็น:

แสดงความคิดเห็น