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1、新型热电材料 有效将废弃热能转化为电能美国GMZ Energy4月22日宣布推出一款突破性的新型材料，有助于制造新一代更加清洁、能效更高的产品。这种新型热电材料使用了纳米技术，清洁环保，能够有效地将废弃的热能转化为电能，从而为绿色消费品及工业品的发展铺平道路，推动未来的可持续发展。该款GMZ材料功能众多、应用广泛。它能优化电冰箱及空调的制冷功能，并能利用汽车尾气排放系统的热源产生动力。由于GMZ 材料已经研发成功，并具有成本效益及易于采用等特点，因此具备商业可行性。它可以用于现今许多产品，能减少能源消耗和温室气体排放。 “长期以来，因为高成本和低效率，热电材料一直未能在清洁技术中广泛运用，但现
2、在我们已经克服了这些问题。”GMZ Energy的CEO Mike Clary说：“该技术所能达到的效率令人倍感兴奋，而GMZ Energy已经做好充分准备，于今日发布这种具备商业可行性的新材料，以促进其在日用品中的应用。” 短期来看，这款GMZ 材料将应用于制冷设备，以制造能耗更少的产品，或利用原本被浪费的能源。长远来讲，它可以提供更先进的解决方案，比如利用尾气排放系统以及性能得到提升的太阳能电池板为汽车提供部分动力。 GMZ材料目前正在美国及亚太地区一些指定厂家接受进一步的测试，并请先行客户试用。该材料很容易与现有或新型产品的设计实现集成，从而快速打入市场。GMZ Energy正依靠其多个
3、量产制造设备，试产该种材料。以前生产该种材料是复杂的工作，需要多个纳米工程技术步骤。而GMZ Energy首创简单的制造流程，能够高效而且大规模生产该种热电材料，从而使商业应用成为可能。 GMZ热电材料由清洁环保的合成物质组成。这种铋-锑-碲合金先被压成大约只有头发宽度千分之一的纳米颗粒，然后通过GMZ创新制造流程，经过加热挤压在一起。该制造流程将纳米颗粒散布到团状材料中，以便散发进入的热能。因此，该材料能够在电能传导的同时减缓热能传导，从而改变热能的流动方向，驱动电子和能量，使其不会散逸。GMZ材料带来的好处，即在于更有效地管理、引导和优化产品所使用的能源。 “这款新型材料以有效的成本提升能
4、效，将对许多产品设计带来显著的影响。”波士顿学院物理系教授及GMZ Energy创始人之一任志锋先生表示，“除了目前在制冷方面的应用，这种新型材料也能够拓展到新的应用上，比如有助于太阳能电厂内用太阳热电方法产生电能。” 该热电材料的生成技术由美国两家顶级的研究型大学（麻省理工学院和波士顿学院）的研究人员共同发明。GMZ Energy由麻省理工学院的陈刚教授、波士顿学院的任志锋教授以及公司的CEO Mike Clary共同创建，目的在于将该创新推向市场，使其在大量的商品和消费品上的运用成为可行。热能转化为电能效果图这是一个将热能转换为电能的实验。此设备可将任何高温余热转化为有用的电能。热电极在左
5、侧，和任何加热金属一样，其表面有一层电子。如果能够把这些电子收集到一个冷却器表面，它们就能有效地产生电力。然而，在一般情况下，很少能从这些沸腾的电子收集到电流。因为任何这样的提取物只造成实体周围空间的电荷效应。通过利用纳秒级和高电压脉冲在室内点燃氙气，从而形成等离子体。借助等离子体这个通道，使电流流动，且在不受任何负电荷阻碍的情况下，使热能转化为电能。据国外媒体报道，美国科学家成功发明了一种新型装置，能够将热能通过声波为中间形式最终转化成电能，成为环保的魔术般新技术。犹他州大学的物理学家发明了一种小型装置，它能够将热能转变为声波，然后最终转变为电能。这项技术为将废热转变为电能、利用太阳能和给电
6、脑与雷达制冷带来希望。犹他州大学物理学教授奥列斯特辛科(Orest Symko)说，“我们现在可以用通过声波这种有效的、简单的方法来实现将废热转换成电能。这是一个利用废热这种可再利用能源的新的方法。”辛科的五个博士学生最近发明了一种能够改善声学热转换效率的方法。声学热转换是将热能转变为电能的引擎装置。科学家们将于六月八日星期五在希尔顿盐湖城中心旅馆召开的美国声学协会年会上公布他们的发现。辛科计划在一年之内测试这个装置，利用一军队雷达设备和大学热水发电站的废热发电。这项研究是由美国军队资助的。他说，“美国军方对利用雷达产生的废热以及发明一个轻便的电源感兴趣，它能够在战场上派上用场并让电子仪器运行
7、起来。”辛科预计这项装置在两年就能投入使用，它可以作为将阳光转换为电能的光电电池的代替品。这项热能转换装置还可用于为膝上计算机及其他电脑制冷，这些电脑随着它们的电子原件进一步复杂化，它们就会产生更多的热能。辛科还预见到利用这个装置可以用于核电站冷却塔释放的热能进行发电。如何从热能和声波获得能量辛科正在致力于将热能转换为电能的研究，它是基于他正在进行的有关研制为电子原件制冷的小型热声冷却器研究。在2005年，他开始了一个五年的热能-声波-电能转换研究项目，名称是热声压电能量转换项目(tapec)。辛科还与华盛顿州立大学和密西西比大学的合作者进行了协作。这个项目在过去的两年中获得了两百万美元的资助
8、，辛科希望小型热能-声波-电能转换装置进一步地小型化，以便让科学家们能够将微型机电系统合并在一起来为电脑及其他电子器件如放大器进行制冷。利用声波转换热能为电能有两个主要步骤。辛科和同事发明了各式各样的新型热能转换引擎以完成第一步：将热能转换为声波。科学家们可以利用现有技术将声波转化为电能，即压电装置。大多数辛科实验室中的热能转换到电能的声学装置是放置在一个圆柱形状的“共振器”。当靠近热源如火柴、喷灯或者一个发热元件时，热空气流动会产生一个单频声波，与空气吹入到笛子中类似。辛科说，“你所面对的热能，曾经是不稳定的，突然它变成了同一频率的声波”。然后声波挤压压电器件，产生电压。辛科说这类似于你打击你的肘部神经时，它会产生一个痛觉神经电脉冲。更长的共振器圆柱会产生较低的音调，而较短的圆柱管会产生更高的音调。那些转化热能成声波然后再到电能的装置没有运动机件，所以这种装置将要求短时间电荷保持。科学家们不需要构造一个活塞机构，因为随着活塞的磨损它会损失效率。辛科说这个装置不会产生噪音污染。科学家们将首先将热能转换为人听不见的超声波频率。之后，音量又被变到电能。他说，最后，“通过在这个装置周围放置消音材料来吸纳噪音是很容易实现的。”
