您現在的位置是:首頁 >綜合 > 2020-12-07 08:56:00 來源:
薄的鐵基發電機利用廢熱提供少量電力
研究人員找到了一種利用無毒材料將熱能轉化為電能的方法。該材料主要是鐵,鑒于其相對豐富,因此非常便宜。基于這種材料的發電機可以為小型設備供電,例如遙感器或可穿戴設備。該材料可以很薄,因此可以成型為各種形式。
沒有免費的午餐或自由的能量。但是,如果您的能量需求足夠低(例如,在使用小型傳感器的情況下),則有一種方法可以利用熱能來供電,而無需使用電線或電池。東京大學固體物理研究所和物理系的實驗室研究員酒井明人(Akito Sakai)及其中的研究小組成員,中谷智二教授(Satoru Nakatsuji)領導,以及有田良太郎教授(Ryotaro Arita)領導的應用物理系,已為此采取了措施。他們創新的鐵基熱電材料的目標。
中津治說:“到目前為止,所有關于熱電發電的研究都集中在既定但有限的塞貝克效應上。” “相比之下,我們專注于一種相對較不為人所知的現象,稱為異常能斯特效應(ANE)。”
ANE產生的電壓垂直于合適材料表面的溫度梯度方向。如果更容易獲得合適的材料,這種現象可以簡化熱電發電機的設計并提高其轉換效率。
酒井說:“我們通過一種稱為摻雜的工藝制造了一種鐵含量為75%,鋁含量為25%(Fe 3 Al)或鎵含量為(Fe 3 Ga)的材料。” “這大大提高了ANE。與未摻雜樣品相比,我們看到電壓躍升了20倍,這真是令人興奮。”
這不是該團隊第一次展示ANE,但先前的實驗所使用的材料比鐵更不易獲得且價格更高。該裝置的吸引力部分是其低成本和無毒的組成部分,還在于它可以制成薄膜形式,以便可以模制成適合各種應用的事實。
Sakai解釋說:“現在,我們可以創建的薄而靈活的結構比基于塞貝克效應的發電機能更有效地收集能量。” “我希望我們的發現能夠導致熱電技術為可穿戴設備,電池無法實現的無法到達的地方的遙感器等提供動力。”