(圖源:KAUST官網(wǎng))
據(jù)外媒報道,阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)開發(fā)低成本熱電納米材料绳粮,可以回收機器和設備(包括手機和汽車發(fā)動機等)排放的大量熱量臭杰,并將其直接轉換為有用的電力,避免能源浪費。
這種納米材料采用基于低溫溶液的生產(chǎn)工藝制造,適用于柔性塑料涂層,幾乎可在任何地方使用乙嘀。材料科學家Derya Baran所在實驗室的博士后研究員Mohamad Nugraha表示:“在眾多可再生能源中,廢熱并沒有得到充分重視勤消。”現(xiàn)在美丝,可以通過熱電材料回收機器和設備釋放的余熱壕俱。該類物質具有一種特性,當材料一側熱替塑,另一側冷時障浅,電荷會沿著溫度梯度積聚。
長期以來看卦,制造熱電材料一直依靠昂貴的能源密集型工藝支你。Baran、Nugraha和同事開發(fā)的新型熱電材料惩凉,由名為量子點的納米材料液體溶液旋涂而成旷动。研究小組先將一層薄薄的硫化鉛量子點旋涂于表面,然后加入短連接配體溶液恒襟,將量子點交聯(lián)在一起赂裸,增強材料的電子性能。經(jīng)過一層一層重復旋涂弯疾,形成200納米厚的薄膜贾虽,然后采用溫和的熱退火干燥薄膜,完成制作吼鱼。Nugraha說:“熱電研究的重點一直是在超過400攝氏度高溫下加工的材料蓬豁,而這種基于量子點的熱電材料僅需加熱到175攝氏度。加工溫度較低蛉抓,可以降低生產(chǎn)成本庆尘,并可廣泛應用于熱電設備表面剃诅,包括廉價的柔性塑料巷送。
這些材料展現(xiàn)出良好的熱電性能。塞貝克系數(shù)是衡量熱電性能的重要參數(shù)之一矛辕,即溫度梯度產(chǎn)生的電壓笑跛。Nugraha說:“我們在材料中發(fā)現(xiàn)了提升塞貝克系數(shù)的若干關鍵因素。”研究小組還發(fā)現(xiàn)聊品,當材料縮小到納米尺度時飞蹂,量子限制效應會改變材料的電子特性,這對于提高塞貝克系數(shù)非常重要翻屈。Nugraha說陈哑,這一發(fā)現(xiàn)是向實用的高性能、低溫奋肄、溶液處理的熱電發(fā)電機邁出的一步。