憑「空」發電！工程師造出第一台溫差發電設備

參考消息網3月2日報道美媒稱，麻省理工學院的工程師們創造出了一種設備，看似可以憑空發電，實際上是利用了空氣。該設備依賴於氣溫起伏來發電，而非陽光、電池或風力。

據美國國際財經日報網站2月27日報道，該設備被稱為熱敏諧振器，它綜合使用了精心定製的材料。

麻省理工學院化學工程教授邁克爾·斯特拉諾說：「我們建造了第一台熱敏諧振器。它能放在桌上，看似憑空發電。我們身處的環境中一直有各種不同頻率的氣溫起伏，這些是之前未被開發的能量來源。」

報道稱，這樣一套系統的材料需要在蓄熱係數方面表現出色。蓄熱係數描述了材料能夠以多快的速度從周圍環境中吸收或釋放熱量。蓄熱係數是導熱性與熱容量的綜合。前者指的是該材料能夠以多快的速度傳導熱量，而後者指的是材料能夠儲存多少熱量。

報道稱，在大多數材料中，比如陶瓷，這兩個特性中一個比較強，另一個就會比較弱——陶瓷導熱性低，但熱容量大。為規避這一問題，研究人員創造了一套系統，其基本結構是由鎳或銅組成的泡沫金屬，外面塗有石墨烯，這使得它具有更好的導熱性能。接下來，研究者向泡沫金屬中注入像蠟一樣的相變材料，該材料被稱為十八烷。十八烷可以在特定的氣溫區間內變成固體或液體。

麻省理工學院的研究生、新研究的第一作者安東·科特里爾說：「相變材料儲存熱量，而石墨烯能夠很快導熱。」

報道稱，當測試新材料樣品時，結果顯示，晝夜溫差僅10攝氏度就使得該材料產生了350毫伏電勢和1.3毫瓦功率。這足以為小型通信系統或環境感測器提供電能。

該設備如何工作呢？該系統的一側收集熱量，這一熱量慢慢傳導到另一側，而另一側則落後一些，以達到平衡。據斯特拉諾介紹，泡沫金屬、石墨烯和十八烷的結合使得該材料成為「迄今為止文獻記載中蓄熱係數最高的材料」。

麻省理工學院博士後、新研究的共同作者弗拉基米爾·科曼介紹，這樣的系統也可以為探索其他星球的空間探測器提供持久的、低功率的能量來源。

澳大利亞皇家墨爾本理工大學工程學教授庫魯什·卡蘭塔爾-扎德稱，這種方法「很新穎，前景廣闊」。他還說：「它可以在收集余能方面發揮意想不到的作用。要與其他收集能量的技術競爭，總是需要更高的電壓和功率。不過，我個人覺得，通過向這一概念投入更多研究，很有可能會獲得更多。這是一項有吸引力的技術，近期內許多人可能會跟進。」

報道稱，新研究發表在《自然·通訊》雜誌上，得到沙烏地阿拉伯的阿卜杜拉國王科學技術大學的獎金贊助。該大學希望利用這套系統為監測油氣鑽井井場的各種條件的感測器網路提供電力。

孩子們在觀察一塊超輕三維石墨烯新材料（2013年11月2日攝）。 新華社發

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