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[材料科学] 可持续和可回收的热电纸

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逢君一笑 发表于 2019-1-31 23:09:14 | 显示全部楼层 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
 
能够将热量转化为电能的热电材料在将余热转换成电能时非常有前途,因为它们允许我们以有效的方式利用几乎不可用或几乎损失的热能。
巴塞罗那材料科学研究所(ICMAB-CSIC)的研究人员创造了一种新的热电材料概念,发表在能源与环境科学杂志上。它是一种由纤维素组成的装置,由细菌在实验室中原位产生,含有少量导电纳米材料,碳纳米管,采用可持续和环保的策略。
“这项研究的研究员Mariano Campoy-Quiles解释说:”我们不是制造能源材料,而是培养它。“细菌,分散在含有糖和碳纳米管的水性培养基中,产生最终形成装置的纳米纤维素纤维,其中碳纳米管嵌入其中”继续Campoy-Quiles。
“由于碳纤维素纤维,我们获得了一种机械抗性,柔韧且可变形的材料,这要归功于碳纳米管,”这项研究的研究员Anna Laromaine解释道。“我们的目的是接近循环经济的概念,使用对环境无毒的可持续材料,这些材料少量使用,可以回收和再利用,”本研究的研究员Anna Roig解释道,“该设备采用可持续和可回收材料制成,具有很高的附加值,“她补充道。
Roig声称,与其他类似材料相比,“与其他基于合成聚合物的热电材料相比,它具有更高的热稳定性,可使其达到250°C的温度。此外,该设备不使用有毒元素纤维素可以很容易地回收利用,因为它可以通过酶促过程降解成葡萄糖,同时回收碳纳米管,这是该装置中最昂贵的元素。而且,可以控制材料的厚度,颜色和透明度。
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Campoy-Quiles解释说,碳纳米管的尺寸已经被选择:“由于它们的纳米级直径和几微米的长度,碳纳米管允许以非常少的量(在某些情况下高达1%)获得电渗透,即电荷可以穿过材料的连续路径,允许纤维素导电。“此外,使用如此少量的纳米管(最多10%),同时保持100%材料的整体效率,使该过程非常经济和节能“Campoy-Quiles补充道。”另一方面,碳纳米管的尺寸类似于纤维素纳米纤维的尺寸,这导致均匀的分散。此外,
这些设备可用于从物理,物联网,农业4.0或工业4.0领域的余热发电到馈电传感器。“在不久的将来,它们可以用作医疗或运动应用中的可穿戴设备。如果设备的效率更加优化,这种材料可能会导致智能热绝缘体或混合光伏热电生成系统“Campoy-Quiles解释道。此外,“由于纤维素的高度灵活性和工艺的可扩展性,这些装置可用于残余热源具有不寻常形式或广泛区域的应用,因为它们可以完全被这种材料覆盖” 。
由于细菌纤维素可以是自制的,也许我们正面临着迈向新能源范式的第一步,用户将能够制造自己的发电机。我们还很遥远,但这项研究是一个开始。我们必须从某个地方开始。
这项研究是巴塞罗那材料科学研究所(ICMAB-CSIC)不同团体之间跨学科项目的结果,该项目是“边境学科项目”呼吁的框架,是Severo Ochoa卓越项目的战略行动。
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精彩评论1

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aatest 发表于 2019-2-14 12:32:41 | 显示全部楼层
 
这可是一项重大的突破阿
[发帖际遇]: aatest 在论坛发帖时没有注意,被小偷偷去了 2 元 盟币. 幸运榜 / 衰神榜
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