عنوان
توليد و ارزيابي خواص ترموالكتريك لايه‌هاي نانوليفي پلي‌اكريلونيتريل حاوي پلي (4،3-اتيلن‌دي‌اكسي‌تيوفن) - پلي (استايرن سولفونات) و نانولوله‌هاي كربني قابل كاربرد در پوشاك هوشمند
نويسنده اصلي
خوش نيت، بهار
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي نساجي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
با توجه به رشد روزافزون جمعيت و افزايش نياز جهاني به انرژي، ارتقاي بازدهي سامانه‌هاي انرژي و كاهش آثار زيست‌محيطي ناشي از مصرف آن‌ها به يكي از چالش‌هاي اساسي عصر حاضر تبديل شده است. در اين راستا، بهره‌گيري از مواد و ماژول‌هاي ترموالكتريك به‌عنوان يك راهكار نوين، به دليل قابليت تبديل مستقيم گراديان دمايي به انرژي الكتريكي، اهميت ويژه‌اي يافته است. هدف از اين پژوهش، طراحي، توليد و ارزيابي خواص ترموالكتريك لايه‌هاي نانواليافي پلي‌اكريلونيتريل حاوي پلي (4،3-اتيلن‌دي‌اكسي‌تيوفن)-پلي (استايرن‌سولفونات) و نانولوله‌ي كربني جهت كاربرد در پوشاك هوشمند است. در مرحله‌ي نخست، بستر نانوليفي از طريق الكتروريسي محلول پليمري پلي‌اكريلونيتريل تهيه شد. سپس پوشش‌دهي قطره‌اي با دو غلظت متفاوت 5/0 و 1 درصد وزني/حجمي محلول پلي (4،3-اتيلن‌دي‌اكسي‌تيوفن)-پلي (استايرن‌سولفونات) و پوشش‌دهي غوطه‌وري با غلظت‌هاي 3 و 6 درصد وزني/حجمي نانولوله‌ي كربني در سيكل‌هاي متفاوت انجام گرفت. در مجموع، نوزده نمونه توليد و خواص الكتريكي آن‌ها شامل رسانايي الكتريكي و ضريب سيبك اندازه‌گيري شد. به كمك روش آماري روش رويه پاسخ، نمونه‌ي بهينه مشخص شد كه داراي پوشش‌دهي يك درصد پلي(4،3-اتيلن‌دي‌اكسي‌تيوفن)-پلي(استايرن‌سولفونات) و شش درصد نانولوله‌ي كربني در سه سيكل بود. اين نمونه ضريب سيبك 45/19 ميكروولت بر كلوين و رسانايي الكتريكي 76/804 زيمنس بر متر را نشان داد. در نهايت با استفاده از نمونه‌ي بهينه، ماژول‌هاي ترموالكتريك با تعداد پايه‌هاي دو، چهار، شش و هشت ساخته شدند. نتايج نشان داد كه افزايش تعداد پايه‌ها منجر به بهبود ويژگي‌هاي ترموالكتريك ماژول مي‌شود. به‌طور ويژه، ماژول هشت‌پايه ضريب سيبك 16/121 ميكروولت بر كلوين را ارائه داد. همچنين پايداري نمونه‌ي بهينه در بازه‌ي زماني 49 روز و همچنين در برابر 1000 سيكل خمش مورد بررسي قرار گرفت. يافته‌هاي اين تحقيق نشان مي‌دهد كه لايه‌هاي نانواليافي اصلاح‌شده‌ي پلي‌اكريلونيتريل مي‌توانند به‌عنوان مواد ترموالكتريك انعطاف‌پذير و پايدار، گزينه‌اي اميدبخش براي تأمين انرژي در پوشاك هوشمند به شمار آيند.
شماره ركورد
235752
گرايش رشته تحصيلي
پوشاك
دانشكده
مهندسي نساجي
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان