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遇热就放电的神奇材料——热电材料

现在人们生活离不开各种电子产品,像手机还有小朋友用的电话手表、平板电脑,如果外出是不是就得带着沉重的充电宝?麻烦不说还有危险,因为充电宝还可能会爆炸,就连飞机在飞行中都规定不能使用充电宝给电子产品充电。

那着急充电怎么办?正好火车飞机上都提供热水,用热水来给手机充电行不行?如果热水也没有,那通过自己的体温来给电话手表充电呢?

这不是异想天开!沈阳材料科学国家研究中心热电材料与器件组的科学家们,通过研制的一种神奇的材料,将这些变成了现实!

这种神奇的材料就是热电材料,可以利用温度的差异进行发电。用它做的电池无需任何外力就能将热能与电能相互转换,这区别于目前我们用的化学能转化成电能的电池。

那它是怎么利用温度的差异进行发电的呢?

该团队的科学家们,研制了N型和P型的热电材料,先以N型材料为例,当它的一端接触热源时,就会刺激其中带负电载体向冷端迁移,冷端的负电载体就会逐渐堆积而使其显负电,而高温端由于减少的负电载体而显正电,这样材料内部就产生了一种排斥力,阻碍热端的负电载体继续往冷端移动。最终负电载体会停止向冷端迁移,而保持一种稳定的状态,对外表现为可以输出电压。就这样N型材料自身就变成了一个小电源。

同样的道理,P型材料也是这么发电的,区别在于它其中主要为带正电载体遇热迁移。

这两种材料都可以独立实现温差发电,将它们逐个顺次首尾相连,进行“强强联合”后就可以输出更大的电压,充电“火力”就更大更持久。

那利用温差发电能对我们生活产生什么影响吗?

现在很多工厂大烟囱排出的烟气都是高温的,热电厂冷却塔流下来的冷循环水在冬天也呼呼冒着蒸腾的白汽,这些都被直接排放掉了,白白浪费了它们自身的“热”。如果能利用这些生产中的“废热”进行发电,对地球上能源的充分利用,环境的保护都会起到重大积极作用!

还有我们自己,人体本身就是一个巨大的能量源,其中70~85%的能量以热辐射的方式散失在周围环境中。

该团队的科学家们将热电材料进行制备,做成了像纸一样又薄又能弯曲的薄膜电池,预计未来5年,这种新材料就可以实现商业化生产,到时我们的电话手表、蓝牙耳机、心脏起搏器等诸多可穿戴电子产品,都可以装入这种电池,把人体热量回收起来进行发电,这可是24小时不间断充电噢!

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