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吸能材料可同時以多種形式的能量“發電” 2017-07-19

將陽光照進房間里的熱量和自身運動產生的熱量收集起來,或許可用于驅動生物傳感器和智能手表等便攜式裝備和可穿戴設備。據最新一期《應用物理快報》雜志報道,芬蘭奧盧大學的研究人員首次發現,在室溫下,含有鈣鈦礦晶體結構的礦物質具有同時從多種能源中轉化能量的特質,有望實現能源的可持續利用,推動物聯網和智能城市的發展。

鈣鈦礦有一個大家族,其中許多礦物只能一次捕獲一種或兩種能量。有的擅長把太陽能轉換成電能,而有的善于從運動產生的溫度和壓力變化中獲得能量,它們分別被稱為熱釋電和壓電材料。

然而在實際中,有時僅靠一種能量來源是不夠的,因此,研究人員希望開發出可以同時利用多種形式能源的設備。奧盧大學的研究團隊發現,有一種特定的鈣鈦礦類型(KBNNO)可以利用多種形式的能源。

新研究首次在室溫條件下一次性評估了這種材料幾乎所有的特性。KBNNO是一種鐵電材料(熱釋電材料的一個分支),當經受溫度變化之后,會產生電流;同時,當材料受壓變形時,導致某些區域吸引或排斥電荷也可產生電流。研究發現,盡管這種材料在熱和壓力下發電性能相當好,但并不是最好的,不過,通過修改它的組成可以提高其熱電和壓電性能。

研究人員希望,未來建立一個多能量采集裝置原型機,一旦找到最好的契合材料,短短幾年內即可商業化。也許有一天,這種多能量采集材料讓你不再需要充電寶之類小設備,而其中的電池也會被淘汰了。


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