Oleh: h1a007007 | Maret 23, 2008

Material Termoelektrik

Kategori Kimia Material
Material Termoelektrik
Kabel Nano Silikon Mengubah Panas Menjadi Listrik

Oleh Tomi Rustamiaji, S.Si
Institut Teknologi Bandung

Penggambaran dari karbon nano silikon dihubungkan antara dua lempengDengan membentuk silikon menjadi struktur nano yang diskrit, para ilmuwan telah berhasil untuk mengubah suatu elemen yang merupakan material termoelektrik yang buruk menjadi material termoelektrik yang menjanjikan. Hasil ini dapat memberikan suatu material yang relatif murah, dan menghasilkan energi yang mengubah panas yang terbuang menjadi listrik.

Material termoelektrik mengubah gradien temperatur menjadi tegangan, dan sebaliknya. Jika satu ujung dari material panas dan lainnya dingin, tegangan akan dihasilkan. Tegangan inilah yang kemudian dapat diubah menjadi tenaga listrik. (Lihat gambar muka: Penggambaran dari karbon nano silikon dihubungkan antara dua lempeng)

Sebuah material yang memiliki sifat termoelektrik yang baik harus merupakan konduktor listrik yang baik dan konduktor panas yang buruk. Karena silikon ruah memiliki sifat konduksi yang baik untuk listrik dan panas, para ilmuwan telah menggolongkan silikon sebagai material termoelektrik yang buruk. Dua tim penelitian independen yang berbeda kini telah menemukan bahwa bahwa dengan pengaturan struktur nano dari silikon, mereka dapat mengurangi konduktivitas termalnya. Akibatnya material silikon dapat digunakan sebagai bahan termoelektrik (Nature 2008, 451, 163 and 168).

Sebuah kelompok penelitian yang dikepalai oleh Peidong Yang dari University of California, Berkeley dan kelompok penelitian lain yang dikepalai oleh James R. Heath dari Caltech menemukan bahwa kabel nano dari silikon memiliki efisisensi termoelektrik yang dapat dibandingkan dengan material termoelektrik komersial yang terbaik. Menurut Heath, pengaturan struktur nano merupakan cara efektif untuk mengurangi gelombang penularan panas, atau phonon, dari sebuah material sehingga dapat meningkatkan efisiensi termoelektriknya.

“Silikon merupakan salah satu elemen yang meruah, dan telah ada infrastruktur bernilai multi biliun dolar untuk mendukung biaya murah dan proses efektif dari pengembangan ini”, ujar Yang. Dibandingkan dengan material termoelektrik komersial yang terbaik seperti Bi2Te3, silikon memiliki keunggulan dari segi biaya, proses, dan lingkungan.

Silikon yang termoelektrik dapat diintegrasi dengan mudah ke dalam sistem berbasis silikon lainnya. Heath mengatakan, “Dengan material termoelektrik yang dapat merubah panas yang terbuang oleh mikroprosesor dan diintegrasikan langsung ke dalam proseseor tersebut dapat memberikan kegunaan yang amat besar”. Sebagai contoh, baterai komputer laptop mudah panas, dan Heath mengatakan “Sumber panas ini dapat menjadi potensi yang dapat diambil kembali”.

Baik Yang dan Heath mengatakan bahwa pekerjaan rekayasa dibutuhkan sebelum kabel nano silikon yang bersifat termoelektrik dapat digunakan sebagai aplikasi praktis. Namun, Mercouri G. Kanatzidis, seorang ahli termoelektrik di Northwestern University mempercayai bahwa kita berada dalam jalur yang benar. “Hal ini mengkonfirmasi rasa yang tumbuh dalam komunitas ilmuwan bahwa penstrukturan nano dari material akan memberikan peningkatan signifikan dari performa termoelektrik”, ia berujar.

Nanotechnology, January 14, 2008 Volume 86, Number 2 p. 12


Responses

  1. dengan hormat
    nama saya ilham, fak.mipa-fisika. UNTAD Palu. saya sangat tertarik sekali dengan rubrik ini, dimana bisa saya dapatkan referensi tentang teknologi termoelektrik ini pak?

    salam.


Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Kategori

%d blogger menyukai ini: