不論是電子設備還是汽車、工業(yè)機械，使用過程中產(chǎn)生的廢熱一直是個問題，可能因此損壞零件或致使效率降低。加州大學柏克萊分校工程師現(xiàn)在開發(fā)出一種納米薄膜，可與各種廢熱源結(jié)合，將多余廢熱轉(zhuǎn)化為可用能量，減少能源浪費。

當你用手機或電腦在瀏覽網(wǎng)絡新聞時，這些電子產(chǎn)品正在產(chǎn)生大量廢熱，之前就有數(shù)據(jù)估計，光是一臺 E 級超級電腦就可以耗用一個燃煤電廠 10% 電力，而其中大部分能量最后都會浪費掉。

那我們試著將熱能轉(zhuǎn)換成可用能源?這不是什么新想法，《Forbes》報導，事實上在法拉第發(fā)明電磁旋轉(zhuǎn)機器(今天電動機的雛型)時期，科學家就認知到可以利用溫度梯度(temperature gradient)將熱能轉(zhuǎn)換為電能，像 JikoPower 這種以材料兩側(cè)溫差來產(chǎn)生電力的設備就非常適用。

不幸的是，大部分廢熱溫度都低于 100℃，利用上有些限制，需要高導電率但低導熱率的材料輔助，而這不是太容易辦到的組合。

加州大學柏克萊分校材料科學與工程學副教授 Lane Martin 領導的團隊現(xiàn)在采用不同方法，開發(fā)出可從熱電轉(zhuǎn)換過程中收集廢熱并轉(zhuǎn)化成電力的納米材質(zhì)薄膜，研究發(fā)布在《自然-材料(Nature Materials)》期刊上。

團隊合成了厚度僅 50～100 納米的薄膜，測量它們從廢熱中轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的電流量與溫度，發(fā)現(xiàn)薄膜可以實現(xiàn) 1.06J/CM3 能量密度(energy density)、526 W/cm3 功率密度(power density)以及 19% 卡諾效率(Carnot efficiency)，種種表現(xiàn)都刷新了熱電能量轉(zhuǎn)換記錄。

有了這種薄膜，轉(zhuǎn)換廢熱能將變得更自如，團隊下一步準備將薄膜優(yōu)化成適用特定廢熱溫度的材料。

Thin film converts heat from electronics into energy

Nanofilm recycles electronic waste heat as electricity

Researchers Developed A Material To Turn The Heat Your Electronics Generate Into Electricity