@ 2017.03.31 , 13:00
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利用温差发电的无毒材料

美国犹他大学的工程师们最近发现了一种新材料,利用这种材料,未来就可利用饰品和体温为躯体传感器供电,或者利用烹饪锅给手机充电。

犹他大学材料科学与工程教授Ashutosh Tiwari领导的研究团队发现结合化学元素钙、钴及铽能创造一种高效廉价无害的材料,这种材料能利用冷热空气引起的热电效应产生电力。该发现已被发表在3月20日的科学报道杂志上,论文第一作者为犹他大学材料科学与工程的博士后Shrikant Saini。

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Ashutosh研发的新材料(两块薄板之间的黑色块)

热电效应是指利用材料温差产生电气电压的过程。当材料的一段较热而另一端较冷,电子从热端流向冷端,从而产生电压。该材料利用不到一度的温差就能产生可测电压。

多年来,相关研究者致力于寻找合适种类的材料提高热电效应的效率、产生更多电力同时安全无毒害。其他材料也能通过热电效应产生电力,比如镉、碲化物或者汞相关的材料,但这些材料对人类有毒害。Tiwari的团队研发的新材料的特有优势在于其不仅廉价,而且对生物和生态无害,同时能高效产生电力。因此,人们可以放心使用。

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图中,利用火炉中的热量与锅中的冷水或者食物产生电力,给手机充电

Tiwari说:“新材料中不含任何有毒化学物质,并且十分高效,可被用于日常应用,应用前景十分广阔。”比如可利用材料打造利用体温发电的珠宝,为血糖仪或者心脏监护器等植入医疗设备供电。利用该材料制造为移动设备充电的烹饪锅,或者能从引擎抽取热量的汽车从而给手机充电。飞机可利用内部的热度和外部的冷空气产生额外的电力。发电厂也可利用该材料循环使用发电机产生的热量制造更多的电力。

博士后Saini说道:“发电厂60%的能量都浪费了,有了这种材料就能充分利用这些散失的能量。(网友SiaoX评论道:利用废热的热电效应产生电力的效率约为4%,所以实际上只能重新利用2.4%)”

最后,Tiwari说该材料可被用于电力紧张的发展中国家,所需要的仅仅是炉火。他还提到犹他大学技术商业化办公室已为该材料申请美国专利,该团队将首先研究将其应用于汽车和生物传感器上。

本文译自 phys,由译者 CliffBao 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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  1. karl_winterfell
    @1 year ago
    3414381

    可以装在飞机杯上然后连个灯泡

  2. 普里克先森
    @1 year ago
    3414384

    西贝克效应么

  3. 3414389

    这下穿越者有电用了

  4. 3414392

    无毒的话就有点厉害了!

  5. 3414395

    小米:掌握核心科技

  6. 懒得想名字
    @1 year ago
    3414399

    好像10年前就看过了,话说回来,这种东西能大规模商业化吗?

  7. 3414413

    用来做散热器的话,无需额外的电源就可以实现供电,还可以自动调解,想想也是激动。

  8. 紫色涩柿子
    @1 year ago
    3414415

    发电减肥两不误

  9. 3414427

    帅哥很疲惫啊?来进来给你做个冰火,充充电。

  10. Mikawa
    @1 year ago
    3414443

    题图吹口琴

  11. 1bhyd555
    @1 year ago
    3414454

    @saiz: 粗粮:掌握耍猴科技

  12. 3414463

    用体温的话,应该是一个 焐热-放环境中等它变凉-再焐热 的过程,有点麻烦

  13. 神之疯神
    @1 year ago
    3414476

    功率太低啊……热传导功率最大的方式是对流而不是直接传递,这种热电偶只能用纳瓦为单位的发电功率基本也就只能用于体内设备了,哦不对体内设备还没法制造温差……有人愿意花几千块给你的炉子加一个手机充电头吗?

  14. 3414485

    思路类似积家的空气钟 然而那玩意儿百年前就有了

  15. 世界的第八天
    @1 year ago
    3414510

    看首页我还以为是发明了什么搞科技电动布鲁斯口琴-_-!

  16. 电鳗
    @1 year ago
    3414513

    这种技术的转化效率有多少

  17. Seesaw
    @1 year ago
    3414568

    热电材料最大的问题就是效率低下,不论是用它发电还是制冷..现在这方面的材料研究基本都靠吹,道听途说还有为了测出好性能,要抱着刚出炉的样品跑步送去测试…

  18. 大碾克
    @1 year ago
    3414620

    @AmaF: 这不是呆丸用爱发电的奥秘吗!

  19. 兔子空空
    @1 year ago
    3414959

    想起黑客帝国了

  20. liubusy
    @1 year ago
    3415495

    楼上诸多键盘侠的论调让我想起了法拉第刚发现电磁感应时人们的表现

  21. 3428039

    @liubusy: 哥们活的挺久远啊,今年多少岁了?

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