这个锅底当然就是一种热电器件。热电器件利用其两侧的温差发电。有温差时,所用材料中的电荷载体会从热的一端扩散到冷的一侧,形成电流。有些材料在不到1摄氏度的温差下产生的电流就能被检测到。
问题是,目前这类装置所用的材料,往往含有对人体有毒的元素,如镉、碲和汞;还有一些成本昂贵而又效率低下,像某些小型的可穿戴式发电机。研究人员一直在寻找合适的材料,希望成本够低、发电效率够高,又无毒环保。
犹他大学团队开发的热电新材料,组合使用了钙、钴和铽,完全不含有毒化学品,是安全而廉价的替代品。它负担得起的成本和足够有效,也使其在日常用品中有使用的空间。
团队对新材料的使用提出了许多遐想。比如做成首饰,借助身体温度和冷空气间的温差产生电,驱动植入式医疗显示器。汽车飞机利用内外的温度差异为自身添动力。锅碗瓢盆,或如JikoPower的Spark设备(《新智》2016-09-25介绍)能在烹饪时收集能量充电手机,它们在发展中国家可能尤其有用。
这种材料也被推荐用在发电厂,回收一些通常会散失的热能。研究的第一作者Shrikant Saini说,“发电厂中约60%的能量被浪费。有了这个,你可以重新利用到这一部分。”
该研究发表在《科学报告》杂志上。团队已为这种新型热电材料申请了专利,首批应用将用于汽车和生物传感器。稼正