Clathrate, marakas yang berderak menghambur aliran panas

Image
Alat musik marakas

Penggemar musik mungkin mengenal alat musik bernama marakas, alat musik yang berbentuk seperti telur dan berisi batu kerikil atau biji-bijian. Marakas mengeluarkan suara berdesis atau berdetak seperti ekor ular rattle, yang sedang memperingatkan pengganggunya, jika digetarkan. Saya tidak akan membahas tentang alat musik marakas, tapi tentang suatu kelas material yang memiliki struktur dan perilaku analog dengan marakas, clathrate. Clathrate adalah kelas material yang memiliki struktur tak biasa berbentuk seperti sangkar yang memungkinkan tersedianya ruang kosong untuk dapat diisi oleh sebuah atom atau molekul. Jenis material ini dianggap memiliki potensi dalam aplikasi teknologi termoelektrik dikarenakan konduktivitas panasnya yang cukup rendah. Melalui penelitian panjang dan melelahkan, peneliti percaya bahwa getaran atom di dalam sangkar bertanggung jawab terhadap rendahnya konduktivitas panas pada clathrate. Dalam termoelektrik material konduktivitas termal yang sangat rendah diperlukan untuk menjaga agar kedua ujung material tetap dalam temperatur yang berbeda. Continue reading “Clathrate, marakas yang berderak menghambur aliran panas”

Termoelektrisitas; fenomena dan perkembangannya

Dua buah logam tak sejenis, material A dan material B, yang terhubung satu sama lain di kedua ujungnya. Jika sambungan yang satu bertemperatur tinggi Th dan sambungan lain ber temperatur rendah Tc maka akan ada arus listrik yang mengalir dan dapat teramati apabila pengukuran dilakukan pada titik X dan Y.
Dua buah logam tak sejenis, material A dan material B, yang terhubung satu sama lain di kedua ujungnya. Jika sambungan yang satu bertemperatur tinggi Th dan sambungan lain ber temperatur rendah Tc maka akan ada arus listrik yang mengalir dan akan dapat teramati apabila pengukuran dilakukan pada titik X dan Y.

Berawal dari percobaan sederhana yang dilakukan oleh seorang fisikawan asal Jerman bernama Thomas Johann Seebeck sekitar hampir dua abad yang lalu dengan dua logam tak sejenis yang terhubung satu sama lain di kedua ujungnya, Seebeck untuk pertama kalinya mengamati suatu fenomena yang baru dua tahun setelahnya dikenal dengan sebutan termoelektrisitas. Termoelektrisitas mudahnya adalah suatu fenomena fisis yang memungkinkan konversi secara langsung energi panas menjadi energi listrik. Hari-hari ini, tak banyak yang orang yang mengetahui apa itu termoelektrisitas, lebih-lebih mengetahui fakta bahwa termoelektrisitas adalah salah satu solusi bagi permasalahan energi dan lingkungan. Di tengah menurunnya ketersediaan energi fosil, mesin-mesin konversi energi di industri dan kendaraan bermotor menghamburkan begitu banyak energi panas yang tak terpakai secara efisien. Generator termoelektrik mampu menyelamatkan energi yang terbuang ini dengan cara mengubahnya menjadi energi listrik yang bermanfaat, meningkatkan keberlanjutan energi listrik dimana manusia sangat bergantung padanya terlebih pada era moderen seperti saat ini [1]. Continue reading “Termoelektrisitas; fenomena dan perkembangannya”