3D列印新型熱電裝置創效率記錄

英國的研究人員在3D列印電子產品的性能方面取得了突破，通過一種新穎的製造方法創造出一種新型熱電裝置，將廢熱轉化為能源。該團隊在《先進能源材料》雜誌上發表了一篇關於其工作的論文。

研究人員表示，該裝置由斯旺西大學SPECIFIC創新和知識中心的研究人員開發，將熱量轉換為電能，其效率比以前列印設備的最佳性能高50％。該中心旨在開發減少碳排放的技術，包括更高效的建築和工業流程。

使用新的列印熱電材料實現了創紀錄的效率。

減少能源費用和減少碳排放

研究人員希望他們的工作可以用來開發可以消耗廢熱的技術（廢熱相當於英國工業用能量的1/6）創造電力。科學家認為，這是幫助英國工業減少能源費用和減少碳排放的一步。

「將廢熱轉化為電能可顯著提高能源效率，降低成本並減少碳排放。」負責研究團隊的大學工程學副教授馬特卡尼說。

熱電材料已經用於冰箱、發電廠，甚至一些智能手錶，以將溫度差異轉化為電能，反之亦然。

研究人員通過開發一種更有效、更便宜的方法來生產該裝置的關鍵材料——硒化氫，從而取得了成果。

科學家早就知道這種由錫和硒組成的化合物作為熱電材料具有很高的潛力。然而，製造這種化合物的傳統方法是能量密集的，因此也是昂貴的。

Carnie的團隊首先想出了一個方法，首先開發一種由硒化錫製成的油墨，用於測試其性能，然後使用該油墨生產小型熱電發生器的3D列印技術。

在實驗中，這些器件的性能優於之前開發的3D列印熱電材料，在「品質因數」等級上達到1.7，用於測量此類器件的性能。研究人員說，以前，類似設備的最佳性能是1.0。此外，斯旺西團隊開發的設備將熱量轉化為電能，效率為9.5％，而之前的最佳性能為4.5％。

「我們的研究結果表明，使用錫硒化物的列印熱電材料是一種非常有前景的方法。」Carnie說，「我們開發的設備是迄今為止性能最佳的列印熱電材料記錄，與之前的記錄相比，效率因數提高了50％以上。」

他補充說，與現有的製造方法相比，該設備的批量生產成本低廉。

研究人員認為，該設備可能特別適用於製造過程中涉及高溫的行業，例如鋼鐵行業，這會產生大量的熱量，同時需要巨大的電力。

Carnie說，該團隊計劃繼續努力優化設備並探索其各種應用。「需要做更多的工作，但我們的工作已經表明，這種結合效率和經濟性的技術對能源密集型產業非常具有吸引力。」

來源：3D列印商情

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