有热量就有电量

有热量就有电量

据国外媒体报道，美国威克弗里斯特大学纳米技术与分子材料中心的教授大卫-卡罗尔发明了一种名为“Power Felt”的新型织物，能够将身体的热量转换成电能。Power Felt能够为手机充电，让手机永远不会因为没电死机。

身体就是充电器

Power Felt通过接触为手机充电，可让手机的续航时间延长20%。手机用户甚至可以坐在手机上形成连接，透过身体将电输送给手机。卡罗尔表示Power Felt代表着低廉发电方式的第一股浪潮，它的经济可承受性远远超过当前的可再生能源发电方式，例如太阳能。成本高一直是发展太阳能的一大障碍。

Power Felt是一个多面手，除了可以为手机充电外，也可以为收音机或者手电筒充电，能够在断电之后发挥重要作用。在研制Power Felt前，卡罗尔一直在寻找能够以这种方式导电并且具有经济可承受性和柔软可弯曲的天然材料，但以失败告终。在此之后，他开始进行实验，研究符合这些要求的新材料。

冷热温差特来电

几十年前人们就已开始研究热电材料并已实现了商业化应用，但传统方法是用碲化铋等无机材料制造。一些新研究显示，有机材料可能有成本更低、制造容易、灵活柔韧等更多优点。不过迄今为止，有机材料的性能仍不如无机材料，比如用柔性热电材料做成腕表，通过体温和外界环境温差来充电，如果用现在的碳纳米管/聚合物复合材料制造的话，那需要500平方厘米的纤维，比普通的腕表要大50倍。

研究人员解释说，问题的关键在于高性能热电纤维是在材料两面产生大的温差，由于碳纳米管/聚合物复合材料非常薄，其表面垂直温差就很有限；而Power Felt是一种多层碳纳米管/聚合物复合材料，电输出功率将被大大提高。

卡罗尔在解释这种材料的工作机制时表示：“如果抓住金属棒的一端，手上的热量会加热电子。随着温度升高，电子寻找温度较低的区域，移动到金属棒的另一端。如此一来，一端拥有额外的电子，两端之间形成电压，也就是热电压。Power Felt便采用这样的工作原理。”

大规模生产这种材料就能以较低成本大量发电，在收集能量方面比其他方法更有成本竞争力。“这种材料的用途很广，且电流输出功率很容易调节。如果需要更高功率，只需简单地换个更大面积的。”卡罗尔说。

发展前景很乐观

即使没有很大的温差，Power Felt也可能从声音中获取能量。不过，这项技术的第一个应用对象并非手机，而是玩具。卡罗尔在接受媒体采访时指出：“孩子们显然会喜欢这种东西，他们可以将Power Felt放在任何地方获取电量。这等于让他们拥有一台小型发电机，让小电动玩具动起来，比如电动小汽车。这种新材料能够激发孩子们的想象力，让他们对背后的工作原理产生兴趣，同时鼓励他们积极探索如何使用这种材料。”

研究人员预测，除了制作腕表，低成本有机热电纤维还可用于服装，比如做冬天穿的夹克内衬，利用体热和户外温差给电子产品充电。目前，卡罗尔制已经造出一款可以为电池充电的衬衫。使用这种材料制作的运动服可以安装一系列装置，用于监视穿着者的表现，装置所需电量均由穿着者自身的电荷提供。

此外，Power Felt还能用于回收利用汽车废热、提高燃料里程、作为座椅内衬辅助给交通工具充电、安装在屋顶板下面帮助减少房屋耗电量等。

（陈萌综合整理）

□ 编辑 陈 萌 □ 美编 徐 政