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【黑科技】 水自然蒸发也能发电 那么未来将。。。
2018/1/31 15:38:17

水蒸发是生活中再常见不过的自然现象。

但是你造吗?

正是这极为普通的物理现象

竟然可以在常温条件下发电!

最近,华中科技大学周军教授研究团队已经证明,可以利用自然蒸发来驱动多孔碳膜内的水流,从而产生可持续的电力。将蒸发驱动水流作为有效的动力,这一现象将会为不同的能量转换策略提供前景和方向。该团队提出的基于电动力学效应的将超低温差转化为电能的新概念,利用温度梯度产生的水汽压差,可以直接将热能转化为电能且输出稳定。

看到这,想必会和小丰一样,

顿时脑洞大开,构想应用后的场景呢?


应用到手机上,没电了放入水中,一会满电了!

应用到汽车上,油老虎一下变成水宝宝!

应用到家庭中,妈妈再也不用担心高昂电费了!

应用到发电站,相比太阳能、风能,不依赖环境条件,取之不尽用之不竭!

     。。。


这么神奇的装置

究竟怎么工作的呢

下面小丰就带你一探究竟!


为了提高热传递性能,装置放置在一个直径40mm,高100mm封闭的铝制圆筒。中间部分由聚丙烯制成,用于隔热。一块有效大小为宽25mm,长75mm,厚度≈14μm多孔碳膜,位于圆筒的中心,底端浸入去离子水。碳膜和连接线用环氧树脂包封以防接触到水。     

纳米发电机的原理


首先多孔碳膜通过毛细管力渗透自身自发吸收水分;由于热端和冷端温度差产生的蒸气压差,碳膜内吸收的水自然蒸发,从而产生一种持续的毛细管力,使多孔碳膜内的水向上流动;在冷端冷凝物中逸出的蒸汽,回流到储水池,形成一个闭合循环。当水通过多孔碳膜时产生电能,从而将热能转化为电能。由于纳米发电机内部的水在一个闭合循环中工作,它可以不断地将热能直接转换成电能,类似于热电装置。


多孔碳膜的截面扫描电镜图像     

 多孔碳膜的拉曼光谱


SEM图像表明碳膜是由平均大小约为80nm的碳纳米颗粒相互关联而成,留下的孔洞大小范围在几纳米到300nm之间。碳膜具有亲水性,接触角约为40°,而且具有类似石墨的丰富的无序结构。



该研究团队利用温度梯度产生的蒸汽压差,提出了一种新型的热电转换工艺,可以将热能直接转换成稳定输出的电能。这样的转换过程具有高塞贝克系数,其高值使碳膜能与最知名的热电材料具有相当的功率因数。这种转换的另一个重要优点是成本低,仅需水和多孔碳膜,就能实现高效转换。所有这些特性都表明,利用低温梯度热,可直接驱动小型可穿戴电子设备,大大降低了成本,有着广泛的应用前景。


时代在变化,科学在进步,科技正把我们领进一个全新的社会!

多孔碳膜制备原料碳纳米管来源:先丰纳米

论文来源:http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201702481/full


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