1.媒體來源:
TechNews
2.記者署名
Daisy Chuang
3.完整新聞標題:
木材纖維素助力熱電設備,體溫發電有望成真
4.完整新聞內文:
若是可以將人體體溫轉換成電力,人們將擁有取之不盡的用電來源,而現在美國科學家已
運用常見的木材,研發出神奇又永續的熱電設備,有望讓體溫發電夢想成真。
熱電發電概念源於熱電效應(thermoelectric effect),基本上就是善加利用溫度差,
將溫度差轉換成電壓,溫差愈大所產生的電力就愈強,然而人體與外界溫差註定不會「過
大」,這便是體溫發電難以實現的難題之一。
對此,美國馬里蘭大學學院市分校團隊想出一項解決方案,以樹木的水分運輸方法為發想
,試圖打造木材奈米薄膜、運用奈米離子來捕獲人體與外界些許的溫度梯度。
眾所周知,樹木是從根部吸收水分,水進入根部維管束的木質部後,再經過漫長的旅途抵
達其他部位。木質部的管徑相當細,差不多是以奈米或是更小的單位來計算,這樣一來才
植物可以透過壓力或是蒸散作用讓水分往上流動,美國馬里蘭大學學院市分校團隊便想開
發類似管道來控制離子運輸。
研究團隊首先選擇環境影響低、生長速度快且常用於樂器的椴木(Basswood),把木質素
與半纖維素(hemicellulose)剔除,其中去除前者可以提高木材硬度,後者則能調整纖
維素的結構,可說是提升離子傳導性的關鍵要素。
最後研究團隊把完好的木頭變成一片薄薄的撓性薄膜,為了讓薄膜可帶電,團隊也在薄膜
上鑲上白金電極,讓鈉基電解質滲透到纖維素中。團隊指出,運用全新的木質技術,設備
可以透過較小的溫度差產生離子電壓,一旦特定的電流/離子通過薄膜就能發電。
論文第一作者 Tian Li 指出,這種帶電管道可以在奈米纖維上形成電場,就能在溫度梯
度較小的情況下控制離子運動。
團隊指出,該研究也是首次證明這類纖維素薄膜的應用潛力,還可以當成奈米流體和分子
流之中的離子選擇薄膜(ion selective membrane),進一步擴大纖維素在奈米離子的應
用範圍。
目前該團隊尚未公布熱電能量轉換率,僅表示新型離子導體溫度梯度比(thermal
gradient ratio,註)約為 24mV K -1,是現有技術的兩倍以上,團隊則認為,透過新型
木質技術,科學家已經研發出既靈活、生物相容性高的熱電轉換設備,未來有望朝大規模
製造發展。
5.完整新聞連結 (或短網址):
https://technews.tw/2019/04/08/basswood-thermoelectric-generator/
6.備註:
體溫發電?
所以激烈運動時會不會效果更好...
天呀!搞不好真的可以用「愛」發電了。