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犹他大学研发新芯片 可将汽车发动机等产生的废热转化为电力

时间:2019-8-8 9:07:47

据外媒报道,据估计,美国每年有多达三分之二的热能被浪费,例如,汽车发动机、笔记本电脑、手机、甚至冰箱都会因而过度使用而发热,产生热能。但是,如果能够捕捉此类热量并将此类热量转换为更多的能量,将可带来很多好处。美国犹他大学(University of Utah)机械工程副教授Mathieu Francoeur发现了一种方法,能够利用热能产生比想象中更多的电能。Mathieu Francoeur发明了一种硅芯片,也称为“设备”,可以将更多的热辐射转化为电能。

研究人员此前已经确定,理论上“黑体”会限制热辐射(热量)能够产生多少能量。但是,Francoeur和团队已经证明,如果可以打造出一个利用两个非常接近的硅表面制成的设备,就可以不受黑体限制,让热量产生更多能量。该团队制成了一个5mm×5mm的芯片(约为橡皮擦头的大小),由两块硅片组制成,两块硅片组之间只有约为100纳米厚的缺口,即人类头发厚度的千分之一。当芯片处于真空状态时,研究人员加热了其中一个表面,同时冷却了另一个表面,产生了能够发电的热流。虽然此种创造能量的概念并不独特,但是Francoeur和团队研发出一种能够在微观尺度上,让两个硅表面均匀地贴合在一起,但是不会互相碰触,两个表面之间距离越近,产生的电量就越多。

Francoeur设想,未来,该技术不仅可以用于冷却笔记本电脑和智能手机等便携式设备,还可以将此类热量转化为能力,延长电池寿命,使电池工作时间比现在长50%。如,充满6小时的笔记本电脑可以用9小时。

此类芯片能够通过增加太阳能热量产生的电力,提高太阳能电池板的效率;或者在汽车上吸收发动机的热量,为电力系统提供动力。此外,此类芯片还能重新设计,植入医疗设备,如不需更换电池的起搏器。

此外,该技术还能够帮助提高电脑处理器的寿命,让其保持凉爽,减少磨损,节省能力,或者用于冷却处理器的风扇。


 
 
         
 
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