打破環(huán)境桎梏熱傳導(dǎo)增強(qiáng)型柔性水伏發(fā)電機(jī)助力可穿戴電子

2022-05-18 13:54:22化工儀器網(wǎng)閱讀量：523      我要評(píng)論

　　傳統(tǒng)的水利發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電逐步成為能源供給的主流，但是受地域環(huán)境限制，目前傳統(tǒng)的清潔能源難以滿足巨大的能源消耗需求。因此，探索新的清潔能源供給成為當(dāng)務(wù)之急。

　　水在地表有豐富的儲(chǔ)量，而且是極易流動(dòng)和蒸發(fā)的液體，并且水存儲(chǔ)的巨大能量通過流動(dòng)和蒸發(fā)進(jìn)行釋放，一種利用光熱與水的“水伏發(fā)電”為開發(fā)清潔能源指明了一個(gè)新途徑。“水伏發(fā)電”就是利用納米光熱材料，高效將太陽(yáng)能進(jìn)行光熱轉(zhuǎn)化，使水形成水蒸氣驅(qū)動(dòng)納米發(fā)電機(jī)，從而將蒸發(fā)能轉(zhuǎn)化為電能。

　　近年來，利用蒸發(fā)驅(qū)動(dòng)水流經(jīng)過功能化納米通道，在固-液界面相互作用下，將環(huán)境熱能轉(zhuǎn)化為電能的水伏效應(yīng)是新興的綠色環(huán)境能源捕獲技術(shù)。由于蒸發(fā)的自發(fā)性和地理環(huán)境約束小等特性，水伏發(fā)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間、持續(xù)的產(chǎn)能，在用于自驅(qū)動(dòng)傳感、可穿戴電子器件能源供給等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。

　　“水伏發(fā)電”是一種納米結(jié)構(gòu)的發(fā)電，機(jī)理已經(jīng)明確，水的各種流動(dòng)、蒸發(fā)會(huì)直接產(chǎn)生電能，利用這一機(jī)理可以制備各類大型、小型、柔性的“水伏發(fā)電”裝置。目前，水伏發(fā)電器件研究多聚焦于通過納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或表面功能化處理來提升產(chǎn)電性能，然而，如何在變形條件下實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)電和高輸出功率，并實(shí)現(xiàn)輕量化、柔性化可穿戴傳感微系統(tǒng)依然面臨很多挑戰(zhàn)。

　　中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張珽團(tuán)隊(duì)在前期濕氣驅(qū)動(dòng)的自供能柔性可穿戴傳感系統(tǒng)、用于柔性傳感器件能源供給的水伏發(fā)電機(jī)以及可利用汗液發(fā)電的水伏發(fā)電機(jī)等工作的基礎(chǔ)上，將柔性離子熱電(i-TE)明膠材料與多孔Al2O3水伏發(fā)電機(jī)結(jié)合，利用它們的協(xié)同作用構(gòu)建了熱傳導(dǎo)增強(qiáng)型柔性水伏發(fā)電系統(tǒng)。

　　該系統(tǒng)中，i-TE材料可有效改善水伏發(fā)電機(jī)與環(huán)境之間的熱傳導(dǎo)。同時(shí)，水蒸發(fā)消耗熱量提供了可靠的溫度梯度，為熱電模塊提供穩(wěn)定的溫差用于產(chǎn)能。此外，該系統(tǒng)可以利用光熱轉(zhuǎn)換提升水伏發(fā)電機(jī)的溫度，將輸出電壓提升至6.4V。該研究從熱能捕獲和能量傳導(dǎo)的角度，為打破環(huán)境桎梏、提升水伏發(fā)電機(jī)性能以及設(shè)計(jì)柔性可穿戴自供能系統(tǒng)提供了新策略。

　　相關(guān)研究成果以Enhancing hydrovoltaic power generation through heat conduction effects為題，發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。

　　原標(biāo)題：打破環(huán)境桎梏熱傳導(dǎo)增強(qiáng)型柔性水伏發(fā)電機(jī)助力可穿戴電子

上一篇：新型單向超導(dǎo)二極管有望對(duì)計(jì)算設(shè)備產(chǎn)生巨大影響

下一篇：環(huán)境有機(jī)污染物研究論壇落下帷幕，諸多分析方法你“愛”了嗎?

版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來源：物流技術(shù)網(wǎng)”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：物流技術(shù)網(wǎng)”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非物流技術(shù)網(wǎng)）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。

全部評(píng)論

昵稱驗(yàn)證碼匿名