نشر الاستاذ الدكتور قصي حبيب حطيحط الغالبي

التدريسي في قسم الفيزياء في كلية التربية بجامعة القادسية بحثاً علمياً بعنوان (المحولات الكهروحرارية عالية الكفاءة المعتمدة على الانابيب النانوية ذات جزيئات البورفرين المعدني)

‏Highly efficient thermoelectric converters based on metalloporphyrin nanotubes

في مجلة Journal of Materials Chemistry Aالعالمية الرصينة التي تعد من مجلات دار النشر البريطانية Royal Society of Chemistryمع عامل تأثير عالٍ يصل الى 10.7 في الربع الاول Q1وضمن فهارس Web of Science التابعة الى مؤسسة كلارفيت.

يهدف البحث الى بيان وجود ما يفضي بالأجهزة الجديدة القائمة على أنابيب البورفيرين النانوية إلى مجموعة واسعة من الاستخدامات في الوظائف الإلكترونية والتحويلات الكهروحرارية.

و من اجل الوصول الى ذلك الهدف صُممت أنابيب البورفيرين النانوية المعدنية لتكوين جزيئات البورفيرين ذات الشحنات المتعاكسة، مما يؤدي إلى توليد فجوات نطاقية تذبذبية كدالة لقطر الأنبوب النانوي.

تم التركيز في هذا العمل على أنابيب البورفيرين النانوية من الأسفل إلى الأعلى (on bottom-up porphyrin Nanotubes)، والتي تختلف إلى حد ما عن أنابيب الكربون النانوية التقليدية، مما يجعلها مرشحة مثالية كسلائف لأجهزة الأنابيب النانوية. استغللنا ميزة فجوة النطاق غير المتماثلة لتصميم تكوينات من حلقات مكدسة من ستة جزيئات بورفيرين معدنية متصلة بواسطة بوتادين لتشكيل بنية أنبوب نانوي دوري بذرات معدنية مختلفة(Zn, Fe and Fe-Cl) تُظهر خصائص النقل الإلكتروني المُعطاة بواسطة معاملات النقل أن أنابيب البورفيرين النانوية ذات الذرات المعدنية Zn ينتج عنها خصائص انتقال فريدة (Asymmetric Step-Function ) تقع بشكل غير متماثل بالنسبة لطاقة فيرمي(EF)، مما يؤدي إلى تحسينات كبيرة في الأداء الكهروحراري.القيم العالية للقدرة الحرارية (S) والكفاءة الكهروحرارية (ZT) يمكن الحصول عليها في مواضع عديدة لمستوى طاقة فيرمي (EF) ، مما يجعل أنابيب البورفيرين النانوية ذات الذرات المعدنية Zn مرشحًا مثاليًا لتصميم أجهزة ذات تحويل كهروحراري عالٍ وبتصاميم جديدة ومبتكرة.

تم انجاز هذا البحث بالتعاون مع قسم الفيزياء /كلية العلوم /جامعة سومر ، كلية الهندسة / جامعة وورويك – المملكة المتحدة (University of Warwick-UK)

قسم الفيزياء- جامعة أوفيادو الاسبانية (Universidad de Oviedo & CINN, Oviedo, Spain)

رابط البحث على موقع المجلة الآتي:

https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2025/ta/d4ta08282f