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文檔簡介

1、.可利用體熱給iPod充電的新型低本錢電氈據美國物理學家組織網近日報道，美國維克森林大學和其他研究機構最近共同研究出一種新型有機熱電纖維，能大大進步材料的輸出功率并降低本錢。相關論文發表在最近的?納米快報?上。幾十年前人們就已開場研究熱電材料并已實現了商業化應用，但傳統方法是用碲化鉍等無機材料制造。一些新研究顯示，有機材料可能有本錢更低、制造容易、靈敏柔韌等更多優點。不過迄今為止，有機材料的性能仍不如無機材料，比方用柔性熱電材料做成腕表，通過體溫和外界環境溫差來充電，假如用如今的碳納米管/聚合物復合材料制造的話，那需要500平方厘米的纖維，比普通的腕表要大50倍。研究人員解釋說，高性能熱電纖維

2、的關鍵問題是在材料兩面產生大的溫差，由于碳納米管/聚合物復合材料非常薄，其外表垂直溫差就很有限；而新材料稱為“電氈，是一種多層碳納米管/聚合物復合材料，電輸出功率比以前大大進步。“電氈由幾百層導熱和絕熱薄膜交替構成，導熱材料中含有碳納米管，絕熱材料由聚合物構成，每層的厚度僅25微米到40微米。層與層之間平行排列，使溫差呈梯度漸變。由于塞貝克效應，電子或空穴會從熱的一邊遷移到冷的一邊，這就將溫差轉化為電壓。總電壓等于每層電壓的和，所以增加層數就相當于串聯電源增加電壓，而層數只受到熱源所能產生的總體溫差的限制。在新研究中，熱源的溫度限制在117，到達或超過這一溫度，聚合物會變形。他們演示了一塊由7

3、2層纖維制作的“電氈，在溫差為50時，能產生137納瓦的最大功率。理論上功率還能再進步，如用300層纖維產生100溫差，輸出功率將到達5毫瓦。“目前做腕表材料的話，用這種纖維只要10平方厘米就夠了。而且薄膜層數越多它們可以極薄，小面積內的功率就越高。我們如今的材料還沒到達最優化，還能造出功率更高的材料。維克森林大學納米技術中心大衛·卡洛說，假如大規模地消費多層碳納米管/聚合物復合材料，用它們發電本錢可以降到每瓦1美元，而且很容易消費。相比之下，碲化鉍等熱電材料的發電本錢為每瓦7美元。大規模消費這種材料就能以較低本錢大量發電，在搜集能量方面比其他方法更有本錢競爭力。“這種材料的用處很廣，且電流輸出功率很容易調節。假如需要更高功率，只需簡單地換個更大面積的。卡洛說。研究人員預測，除了制作腕表，低本錢有機熱電纖維還可用于服裝，比方做冬天穿的夾克的內襯，利用體熱和戶外溫差給iPod等電子產品充電。此外，這種“電氈還能用于回收利用汽

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