薄的铁基发电机利用废热来提供少量功率。
研究人员找到了一种利用无毒材料将热能转化为电能的方法。该材料主要是铁，鉴于其相对丰富，因此非常便宜。基于这种材料的发电机可以为小型设备（如遥感器或可穿戴设备）供电。该材料可以很薄，因此可以成型为各种形式。
没有免费的午餐或免费的能源。但是，如果您的能源需求足够低，例如，在某种小型传感器的情况下，则有一种方法可以利用热能为您的电源供电，而无需电线或电池。东京大学固体物理研究所和物理系的实验室副研究员ito藤明人（AkitoSakai）及其研究小组的中成员，由中本聪二（SatoruNakatsuji）教授领导，以及由有田亮太郎（RyotaroArita）教授领导的应用物理系，为实现这一目标采取了步骤他们创新的铁基热电材料的目标。
Nakatsuji说：“到目前为止，所有关于热电发电的研究都集中在既定但有限的塞贝克效应上。”“相比之下，我们专注于一种相对较不为人所知的现象，称为异常能斯特效应（ANE）。”
ANE产生的电压垂直于合适材料表面的温度梯度方向。如果更容易获得合适的材料，这种现象将有助于简化热电发电机的设计并提高其转换效率。
酒井说：“我们通过一种称为掺杂的工艺制成了一种铁含量为75％的金属，铝（Fe3Al）或镓（Fe3Ga）的一种，”“这大大提高了ANE。与未掺杂样品相比，我们看到电压跃升了二十倍，这真是令人兴奋。”
这不是该团队第一次展示ANE，但先前的实验所使用的材料比铁更不易获得且价格更高。该装置的吸引力部分是其低成本和无毒的组成部分，还在于它可以制成薄膜形式，以便可以模制成型以适合各种应用。
Sakai解释说：“现在，我们可以创建的薄而灵活的结构比基于塞贝克效应的发电机能更有效地收集能量。”“我希望我们的发现可以导致热电技术为可穿戴设备，电池无法实现的无法到达的地方的遥感器等提供动力。”
在最近的一段时间之前，材料科学的这种发展主要来自于反复的迭代和对实验的改进，这些过程既耗时又昂贵。但是，该团队严重依赖用于数字计算的计算方法，从而有效地缩短了从最初的构想到成功的证明之间的时间。
“数值计算极大地促进了我们的发现；例如，高速自动计算帮助我们找到了合适的材料进行测试。”Nakatsuji说。“基于量子力学的第一原理计算简化了分析电子结构的过程，我们称其为对我们的实验至关重要的节点网。”
“直到现在，这种数值计算都非常困难，”Arita说。“因此，我们希望不仅我们的材料，而且我们的计算技术也可以对其他人有用。我们都希望有一天能根据我们的发现来查看设备。”
参考文献：酒井明人，南进进，南高隆，陈大石，智谷智矢，王阳明，野本卓也，平山智明，三和真治，西尾羽滨大辅，石井文之，龙太郎年4月27日，《自然》，有田和中津智悟。
转载请注明：http://www.0431gb208.com/sjslczl/1583.html
