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体温也能发电?华中科大新突破,这款水凝胶让废热变电能超给力 你敢信?人体的体温、

体温也能发电?华中科大新突破,这款水凝胶让废热变电能超给力
你敢信?人体的体温、环境的废热,这些平时白白散掉的热量,居然能直接转换成电能供设备使用!华中科技大学的科研团队,就靠一款特殊水凝胶实现了这个操作,把热发电的效率拉到了新高度。
这次研究的核心,是给普通水凝胶加了个“离子调控buff”。团队在水凝胶里加入了杯[4]吡咯作为阴离子陷阱,专门锁定特定负离子,一边让正负离子的移动速度形成差异,一边改变离子的分布浓度,相当于给热发电装上了“双引擎”。原本传统水凝胶的热功率只有1.4毫伏每开尔文,经过改造后直接飙升到8.1毫伏每开尔文,输出功率更是比原来提升了20倍,功率密度也达到了5.33毫瓦每平方米每开尔文平方。
更厉害的是,这款水凝胶还解决了传统热发电材料的老毛病。它不仅不会出现电解液泄漏,机械性能还大幅提升,拉伸强度翻了近三倍,能提起5公斤重物,反复拉伸也不容易坏,完美适配柔性、可穿戴的需求。
实际应用中更是亮点满满:贴在口罩上能通过呼吸的温度变化感应呼吸频率,贴在皮肤上能监测体温,发烧时还能触发警报;把36个单元拼成穿戴设备,常温下能发出近3伏电压,四个模块串联起来,直接能给温湿度计、LED灯供电,完全不用外接电源。而且连续工作7天,它还能保持90%的热功率,稳定性拉满。
这项研究的成果发表在《自然・通讯》上,由华中科技大学材料科学与工程学院的迟晓东教授团队主导,李红兵等研究者共同完成,深圳华中科技大学研究院也参与了相关工作。
其实我们身边到处都是低于100℃的低品位废热,人体体温、工业余热、太阳能热都在其中,这款水凝胶就像一个“废热收集器”,让这些零散热量有了用武之地。未来不管是做自供电的穿戴设备、智能传感器,还是回收工业废热,都有巨大的潜力。不得不说,中国科研团队的这个突破,真的把热发电的实用化又往前推了一大步!

科研团队所在单位:
华中科技大学材料科学与工程学院新型纺织材料与先进加工国家重点实验室
华中科技大学深圳研究院