惊呆,看科研人员徒手“点”亮小灯泡

作者: 黄露露

来源: 中国科学院合肥物质科学研究院

发布日期: 2019-06-23 08:00:00

科研人员通过“热电材料”实现了徒手点亮小灯泡的魔术,这种材料利用人体体温与室温的温差产生电流,不仅能点亮小灯泡,还有广泛的应用前景,包括工业废热发电、汽车尾气发电、太空探测、武器装备温控、医学领域供电等。

小固:小声,外头烈日炎炎,不宜外出。给你变个魔术放松一下,怎么样?小声:小固,刚好“搬砖”搬的有点乏,啥魔术,我来瞅瞅~小固:魔术的名字叫——“徒手点亮小灯泡”。

小声:好呀好呀,show time!小声:哇塞,好神奇呀!手掌按着,没有接电源就可以把小灯泡点亮!!!小固:对呀!(一脸傲娇~)没有外接电源哦,而且大概能持续20秒的发光时间。

小声:黑科技!!小固,这是什么原理呀?小固:喏~这个小器件是我通过“特殊材料”组装成的,利用人体体温与室温的温差,会产生电流,这样就可以点亮小灯泡啦!

小声:哇,这是什么特殊材料呀?小固:我们将这种“特殊材料”称为“热电材料”,它可以直接实现热能和电能之间的相互转化,是一种新型能量转换材料。小声:那除了能徒手点亮小灯泡,它还有别的应用吗?小固:当然,用途可多啦!

且听我娓娓道来~~通过由这种材料构成的温差发电器件,可以有效地利用大量工业生产产生的废热(如:火力发电厂、汽车尾气、锅炉等),实现废热再利用,提高传统化石能源的利用率,有效地缓解日益严峻的全球性能源危机。其次,它可以通过“热电制冷”实现小规模或局域制冷,工作无污染、无噪声、零排放、寿命长,甚至可以部分取代现代制冷技术中氟利昂的使用,达到保护环境的目的。因此,它是一直非常具有应用前景的新型功能材料。

小声:哇,它的用途真的是好广泛呀?对了,那便携小冰箱是不是也是使用热电材料呢?小固:对呀,便携小冰箱用的就是“热电制冷”的原理。

小声:那你们研制的热电材料有什么突出的地方吗?小固:我们使用了两种方法,协同调控,最终获得了较高性能的黝铜矿热电材料!小声:黝铜矿热电材料?

我知道,目前碲化铋(Bi2Te3)、碲化铅(PbTe)已被认为是较为理想p型室温、中温热电材料,你们获得的黝铜矿热电材料有什么优势吗?小固:更正一下,不是获得了黝铜矿热电材料,而是我们通过元素掺杂与引入纳米粒子复合,制备了更高性能的黝铜矿热电材料,称为优化的黝铜矿材料,且听我细细道来。

由于碲(Te)元素地壳含量低,铅(Pb)元素不够环保,碲化铋(Bi2Te3)、碲化铅(PbTe)等热电材料的应用均有所限制。因此,黝铜矿Cu12Sb4S13近年来在众多热电材料中脱颖而出。

小声:哇,性能提升这么多!那优化过的黝铜矿热电材料是不是可以将热能转化更多的电能?小固:对呀,相对于未优化的热电材料,优化后的材料会使小灯泡亮的时间更长哦~小声:嗯!确实是个不错的研究新进展呢!快把原文信息发一下,方便粉丝们查看!

小固:好的呢!这项工作通过元素掺杂和纳米复合进行协同调控,大大提升黝铜矿Cu12Sb4S13的热电性能,也为其他热电材料的发展提供了新的思路和想法。研究成果发表在期刊ACS Applied Materials & Interfaces (ACS Appl. Mater. Interfaces, DOI:10.1021/9b06463)上。

小声:收到!这个魔术真不错,瞬间让我精神抖擞呢!我要继续“搬砖”啦!期待下次的魔术哦~~

小固:好的,下次再会!

UUID: a3fabc8b-b8bf-4d30-bbbf-85e6caea4cc1

原始文件名: /home/andie/dev/tudou/annot/AI语料库-20240917-V2/AI语料库/中科院之声公众号-pdf2txt/2019/中科院之声_2019-06-23_惊呆,看科研人员徒手“点”亮小灯泡.txt

是否为广告: 否

处理费用: 0.0046 元