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KAUST開發熱電納米材料 可將廢熱轉化為電能

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時間:1900/1/1 0:00:00

discovery

(圖片來源:KAUST官網)據國外媒體報道,阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)開發出了低成本的熱電納米材料,可以回收機器設備(包括手機和汽車發動機)散發的大量熱量,并直接轉化為有用的電能,從而避免能源浪費。這種納米材料采用基于低溫溶液的生產工藝制成,適用于柔性塑料涂層,幾乎可以在任何地方使用。材料科學家Derya Baran實驗室的博士后研究員Mohamad Nugraha說:“在眾多可再生能源中,余熱還沒有得到足夠的重視。”現在,機器設備釋放的余熱可以通過熱電材料回收。這種材料有一個特點,當材料的一面是熱的,另一面是冷的,電荷會沿著溫度梯度積累。長期以來,熱電材料的制造一直依賴于昂貴的能源密集型工藝。Baran,Nugraha和他的同事開發的一種新的熱電材料是通過旋涂一種叫做量子點的納米材料的液體溶液形成的。研究小組首先在表面旋涂一層薄薄的硫化鉛量子點,然后加入短連接配體溶液,將量子點交聯在一起,以增強材料的電子性能。經過一層一層的重復旋涂,形成厚度為200納米的薄膜,然后通過溫和的熱退火對薄膜進行干燥,完成制作。努格拉哈說:“熱電研究的重點一直是在超過400攝氏度的高溫下加工的材料,而這種基于量子點的熱電材料只需要加熱到175攝氏度。加工溫度較低,可降低生產成本,可廣泛應用于熱電設備表面,包括廉價的柔性塑料。這些材料表現出良好的熱電性能。Zeebek系數是衡量熱電性能的重要參數之一,即溫度梯度產生的電壓。努格拉哈說:“我們在材料中發現了一些提高澤貝克系數的關鍵因素。“研究小組還發現,當材料縮小到納米尺度時,量子限制效應會改變材料的電子性質,這對于提高Zeebek系數非常重要。努格拉哈表示,這一發現向高性能、低溫和固溶處理的實用熱電發電機邁進了一步。discovery

(圖片來源:KAUST官網)據國外媒體報道,阿卜杜拉國王科技大學(KAUST)開發出了低成本的熱電納米材料,可以回收機器設備(包括手機和汽車發動機)散發的大量熱量,并直接轉化為有用的電能,從而避免能源浪費。這種納米材料采用基于低溫溶液的生產工藝制成,適用于柔性塑料涂層,幾乎可以在任何地方使用。材料科學家Derya Baran實驗室的博士后研究員Mohamad Nugraha說:“在眾多可再生能源中,余熱還沒有得到足夠的重視。”現在,機器設備釋放的余熱可以通過熱電材料回收。這種材料有一個特點,當材料的一面是熱的,另一面是冷的,電荷會沿著溫度梯度積累。長期以來,熱電材料的制造一直依賴于昂貴的能源密集型工藝。Baran,Nugraha和他的同事開發的一種新的熱電材料是通過旋涂一種叫做量子點的納米材料的液體溶液形成的。研究小組首先在表面旋涂一層薄薄的硫化鉛量子點,然后加入短連接配體溶液,將量子點交聯在一起,以增強材料的電子性能。經過一層一層的重復旋涂,形成厚度為200納米的薄膜,然后通過溫和的熱退火對薄膜進行干燥,完成制作。努格拉哈說:“熱電研究的重點一直是在超過400攝氏度的高溫下加工的材料,而這種基于量子點的熱電材料只需要是h……泰德升到175攝氏度。加工溫度較低,可降低生產成本,可廣泛應用于熱電設備表面,包括廉價的柔性塑料。這些材料表現出良好的熱電性能。Zeebek系數是衡量熱電性能的重要參數之一,即溫度梯度產生的電壓。努格拉哈說:“我們在材料中發現了一些提高澤貝克系數的關鍵因素。”研究團隊還發現,當材料縮小到納米尺度時,量子限制效應會改變材料的電子性質,這對于提高Zeebek系數非常重要。努格拉哈表示,這一發現向高性能、低溫和固溶處理的實用熱電發電機邁進了一步。

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