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      工程師開(kāi)發(fā)芯片 將浪費(fèi)的熱量轉(zhuǎn)化為可用的能量
      
			
      
				2019-07-15 08:45:55
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			  來(lái)源：
			
      
		
      
				
		
      
			
      據(jù)估計(jì)，每年美國(guó)消耗的能源中有三分之二被浪費(fèi)為熱量。以汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，筆記本電腦，手機(jī)，甚至冰箱為例，這些都會(huì)因過(guò)度使用而升溫。
      

      想象一下，如果你能捕獲它們產(chǎn)生的熱量并將其轉(zhuǎn)化為更多的能量。
      

      工程師開(kāi)發(fā)芯片 將浪費(fèi)的熱量轉(zhuǎn)化為可用的能量
      

      猶他大學(xué)機(jī)械工程副教授Mathieu Francoeur發(fā)現(xiàn)了一種通過(guò)創(chuàng)造硅芯片(也稱為“裝置”)從熱量產(chǎn)生更多電力的方法，該芯片將更多的熱輻射轉(zhuǎn)換成電能。他的發(fā)現(xiàn)發(fā)表在最新一期Nature Nanotechnology上的論文“近場(chǎng)輻射傳熱裝置”中。
      

      研究人員之前已經(jīng)確定，對(duì)于熱輻射(熱量)可以產(chǎn)生多少能量存在理論上的“黑體限制”。但是，F(xiàn)rancoeur和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)證明，如果他們創(chuàng)造了一種設(shè)備，他們可以超越黑體極限并產(chǎn)生更多能量它使用兩個(gè)非?？拷墓璞砻?。該團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)了一個(gè)5mm×5mm的芯片(大約相當(dāng)于橡皮頭的尺寸)，兩個(gè)硅晶片之間的納米間隙僅為100納米厚，或者是人類頭發(fā)厚度的千分之一。當(dāng)芯片處于真空狀態(tài)時(shí)，它們加熱一個(gè)表面并冷卻另一個(gè)表面，這產(chǎn)生了可以發(fā)電的熱通量。以這種方式創(chuàng)造能量的概念并不是唯一的，但是Francoeur和他的團(tuán)隊(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種方法，可以將兩個(gè)硅表面以微觀尺度均勻地靠近在一起，而不會(huì)相互接觸。它們彼此越接近，它們產(chǎn)生的電量就越多。
      

      “沒(méi)有人可以發(fā)出比黑體限制更多的輻射，”他說(shuō)。“但是當(dāng)我們進(jìn)入納米尺度時(shí)，你可以。”
      

      在未來(lái)，F(xiàn)rancoeur設(shè)想這種技術(shù)不僅可以用于冷卻便攜式設(shè)備，如筆記本電腦和智能手機(jī)，還可以將熱量傳遞到更長(zhǎng)的電池壽命，可能多達(dá)50%。例如，一臺(tái)6小時(shí)充電的筆記本電腦可能會(huì)增加到9小時(shí)。
      

      這些芯片可用于通過(guò)增加太陽(yáng)熱量或汽車中的電量來(lái)提高太陽(yáng)能電池板的效率，以從發(fā)動(dòng)機(jī)獲取熱量來(lái)幫助為電氣系統(tǒng)供電。它們還可以設(shè)計(jì)成適合植入式醫(yī)療設(shè)備，例如不需要可更換電池的起搏器。
      

      另一個(gè)好處是，這種技術(shù)可以通過(guò)保持冷卻和減少磨損來(lái)幫助改善計(jì)算機(jī)處理器的壽命，并且它將節(jié)省更多的能量，否則用于風(fēng)扇以冷卻處理器。Francoeur認(rèn)為，這也有助于改善環(huán)境。
      

      “你把熱量作為電力回到系統(tǒng)中，”他說(shuō)。“現(xiàn)在，我們只是將它傾倒在大氣中。例如，它正在加熱你的房間，然后你用你的AC為你的房間降溫，這浪費(fèi)了更多的能量。”
      
			

			
        
      
			
      
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