高科技
majer @ 2019.10.04 , 09:00
把工业废热转化为电能的新方法
一支国际科学家团队想出了收集热量并将其转化为电能的技术。根据上周发表在期刊《科学进展》上的研究论文，我们可以采集汽车尾气、星际空间探测器乃至工业过程中产生的热量来制造电力。
研究合著者、俄亥俄州立大学机械与航空工程学教授、纳米技术领域的杰出学者Joseph Heremans说：“由于这一发现，我们能够比以往更高效地利用热能发电。直到不久前，人们还认为这是不可能的。”
他们的发现是基于被称为顺磁子的微小粒子，这些粒子并非完全是磁铁，但带有一定的磁通量。这很重要，因为磁铁在加热时会失去磁力，变成顺磁体。磁通量制造出被称为磁力拖曳热电的能量——而之前，我们无法在室温下应用这种能量。
Heremans说：“传统的观念是，如果你有一个顺磁振子并将其加热，什么也不会发生。我们发现那是不对的。我们发明了一种制造热电半导体——将热量转换为电的材料——的新方法。在过去20多年中，我们所使用的常规热电效率太低，也给我们带来了麻烦。几乎没法得到能量，因此它们并未真正得到广泛使用。现在，一切都改变了。”
磁体是热电转换的核心材料：磁体的一侧被加热时，另一侧(冷侧)会获得更多的磁性，产生磁子自旋，从而推动磁体中的电子并产生电能。
然而，自相矛盾的是，当磁铁被加热时，它们就失去了大部分磁性，从而变成了顺磁体——“有磁性但不是很强的磁铁”。这意味着，在以前，没有人想到使用顺磁体来收集热量。
然而，研究团队发现，虽然顺磁子仅将电子推动了千万亿分之一秒的时间，却足以成为可行的能量收集器。
Heremans说，实际上超顺磁子确实会产生推动电子的自旋。他说，这使得能量收集成为可能。