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纳米纤维利用体热发电--衣服就是充电站

只有几纳米厚的纤维才能共同产生切实可行的电量。
只有几纳米厚的纤维才能共同产生切实可行的电量。
这也是一种可再生能源:所使用的纤维可利用夹克内外的温差产生足够的电能,为智能手机或智能手表充电。虽然还是理论,但这种纤维已经开始工作了。
Wearable Science

数字温度计和用于太空探测器的同位素电池都是这样工作的。但是,仅从人体热量中获取大量电能却是一项新技术。塞贝克效应可以将温差转化为电压,但迄今为止转化速度相当缓慢。

这种电压被用来产生电流,如果切换得当,可以为各种便携式设备充电。唯一关键的问题是,热传递也在继续进行。因此,电量非常低,没有实际用途。至少到目前为止还是如此。

好吧:美国国家航空航天局(NASA)正在用钚-238 等高放射性同位素制造电池,但这些电池内部的放射性同位素与太空中的寒冷温度之间的温差要大得多。

由于碳纤维纳米管的厚度仅为 8 纳米(一根头发的厚度约为其 10,000 倍),这种效果很快就能在你的皮肤上实现。根据日本 NAIST 的研究日本 NAIST 的研究表明,与以前的方法相比,功率输出可提高数倍。

与此同时,还能将热传导保持在与以往实验大致相同的水平。这是因为,如果热量在纤维之间传导,温差就会减小,发电量就会大大降低。

不过,纳米纤维每米和每度温差平方仍可达到 242 微瓦。冷热之间的距离越大,可用功率就越大。

如果能利用 10 开尔文的温差,那么只需要约 50 米(160 英尺)的纤维就能达到整瓦特的功率。而 5 瓦的功率已经可以为大多数便携式设备充电,尽管充电速度并不快。

由于纳米管的厚度极小,在大多数衣物上都很难察觉到这样的电量,也许只有充电端口才会被发现。生产过程也已优化,所需的时间已减少到以前方法的八分之一。也许用不了多久,这件连帽衫就能为你的智能手机充电或产生电击了。

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Mario Petzold, 2024-06- 2 (Update: 2024-06- 2)