science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

UTA-ingenieur gaat apparaat bouwen om verloren warmte-energie op te vangen

Ankur Jain, UTA universitair docent werktuigbouwkunde. Krediet:UT Arlington

Een ingenieur van de Universiteit van Texas in Arlington leidt een team dat manieren zoekt om warmte-energie die verloren gaat door auto's, te benutten. gebouwen en andere apparaten.

Ankur Jain, een assistent-professor bij de afdeling Werktuigbouwkunde en Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek, is een van de hoofdonderzoekers van een team dat een zeer competitieve, $ 225, 000 Early-concept Grant voor verkennend onderzoek, of EGER, onderscheiding van de National Science Foundation om dit werk te bevorderen.

“Er is veel warmte in onze wereld die onaangeboord weggaat en niet wordt omgezet in energie. veel technische systemen ervaren temperatuurgradiënten in de tijd die kunnen worden omgezet in bruikbare elektriciteit, "Zei Jain. "Dit potentieel transformerende onderzoek zal het pyro-elektrische effect onderzoeken - de eigenschap van bepaalde materialen om elektriciteit te produceren wanneer ze worden blootgesteld aan een temperatuur die met de tijd verandert op nanoschaal.

Jain en zijn medewerkers zullen proberen hulpmiddelen te ontwikkelen die die temperatuurverandering kunnen omzetten in elektrische energie.

"Hier naartoe, we zullen extreem snelle temperatuurveranderingen in nanodraden onderzoeken, "Jain zei. "We willen geen tientallen graden over een periode van uren, maar honderden graden in een seconde."

Jain en zijn medewerkers zullen een microapparaat bouwen dat zo'n grote temperatuurverandering kan veroorzaken. Enkele nanodraden zullen in het apparaat worden ingebed om een ​​fundamenteel begrip van het pyro-elektrische effect op nanoschaal te ontwikkelen om dit te bereiken. Het team hoopt mechanismen bloot te leggen die dit proces beheersen, met als uiteindelijke doel het ontwikkelen van energie-oogstende microdevices voor gebruik in detectiesystemen, microprocessors en andere grotere systemen.

Alexander Balandin van de University of California-Riverside en Majid Minary Jolandan van de University of Texas in Dallas zijn de andere onderzoekers. Elke hoofdonderzoeker ontving $ 75, 000.

Khosrow Behbehani, decaan van het UTA College of Engineering, benadrukte het belang van Jains werk, evenals het prestige van de NSF-prijs.

"De EAGER-beurzen van de NSF worden toegekend aan onderzoekers met potentieel baanbrekende ideeën, " zei Behbehani. "Als het lukt, Het werk van Dr. Jain kan een wijdverbreid effect hebben op het aangaan van de energie-uitdaging, het creëren van duurzamere stedelijke gemeenschappen en het aanzienlijk verminderen van de wereldwijde milieu-impact van verloren energie van onze machines en huizen."

Jain leidt het Microscale Thermophysics Laboratory, waar hij en zijn studenten onderzoek doen naar thermisch transport op microschaal, energieomzettingssystemen, halfgeleider thermisch beheer, biowarmteoverdracht en aanverwante onderwerpen. Jains onderzoeks- en onderwijsactiviteiten zijn ondersteund door subsidies van de National Science Foundation, Bureau voor Naval Research, Ministerie van Energie, Indo-VS Science &Technology Forum en de UTA Research Enhancement Grant. Jain behaalde zijn Ph.D. en Master of Science van de Stanford University.