利用溫差發電的無毒材料

美國猶他大學的工程師們最近發現了一種新材料，利用這種材料，未來就可利用飾品和體溫為軀體感測器供電，或者利用烹飪鍋給手機充電。

猶他大學材料科學與工程教授Ashutosh Tiwari領導的研究團隊發現結合化學元素鈣、鈷及鋱能創造一種高效廉價無害的材料，這種材料能利用冷熱空氣引起的熱電效應產生電力。該發現已被發表在3月20日的科學報道雜誌上，論文第一作者為猶他大學材料科學與工程的博士後Shrikant Saini。

Ashutosh研發的新材料(兩塊薄板之間的黑色塊)

熱電效應是指利用材料溫差產生電氣電壓的過程。當材料的一段較熱而另一端較冷，電子從熱端流向冷端，從而產生電壓。該材料利用不到一度的溫差就能產生可測電壓。

多年來，相關研究者致力於尋找合適種類的材料提高熱電效應的效率、產生更多電力同時安全無毒害。其他材料也能通過熱電效應產生電力，比如鎘、碲化物或者汞相關的材料，但這些材料對人類有毒害。Tiwari的團隊研發的新材料的特有優勢在於其不僅廉價，而且對生物和生態無害，同時能高效產生電力。因此，人們可以放心使用。

圖中，利用火爐中的熱量與鍋中的冷水或者食物產生電力，給手機充電

Tiwari說：「新材料中不含任何有毒化學物質，並且十分高效，可被用於日常應用，應用前景十分廣闊。」比如可利用材料打造利用體溫發電的珠寶，為血糖儀或者心臟監護器等植入醫療設備供電。利用該材料製造為移動設備充電的烹飪鍋，或者能從引擎抽取熱量的汽車從而給手機充電。飛機可利用內部的熱度和外部的冷空氣產生額外的電力。發電廠也可利用該材料循環使用發電機產生的熱量製造更多的電力。

博士後Saini說道：「發電廠60%的能量都浪費了，有了這種材料就能充分利用這些散失的能量。(網友SiaoX評論道：利用廢熱的熱電效應產生電力的效率約為4%，所以實際上只能重新利用2.4%)」

最後，Tiwari說該材料可被用於電力緊張的發展中國家，所需要的僅僅是爐火。他還提到猶他大學技術商業化辦公室已為該材料申請美國專利，該團隊將首先研究將其應用於汽車和生物感測器上。

[CliffBao via phys]

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！