下一代热电

想象一下，而无需插上充电你的手机在任何地方。或几乎打破了外面在夏天的汗水。如何使用一台冷却自己的组件的高性能个人电脑吗？

这些理念，像他们一样，很多人可能不遥远的未来，多亏了加州大学圣塔芭芭拉分校化学工程教授瑞秋 Segalman 和材料教授 Michael Chabinyc 的现实。由美国能源部 900,000 美元赠款资助，研究人员将调查提高高分子材料的热电性能的途径。他们的工作可能会产生新的材料，可以将热转化为能源或 — — 反之亦然 — — 能量转化为加热和冷却。

聚合物通常用作材料的塑料膜或手机的情况下，但他们也可进行电力或离子，像钠。Segalman 和 Chabinyc 正在寻求理解如何电子和离子的费用可以用来形成新类型的热电。

Segalman 解释说”热电设备直接转化为电能，变成热”。多力量我们得到网格结果从燃烧化石燃料，她指出，反过来运行机械循环周期的 — — 在火电厂汽轮机 — — 这意味着能量转化为电能。热电装置，相比之下，跳过机械的一步。

热电发电机依靠温度差来发电;温度影响电子从材料的一侧到另一个，创建当前流的运动。温度差异越大，可以生成更多的电流。

研究人员特别感兴趣，然而，是规模较小的温度变化差异。

“我们对工作在室温附近的东西感兴趣，”Segalman 说。其中︰ 小电器和甚至我们的身体。根据 Segalman，这些常见的相对较少度的高温来源可以用于创建需要少量的能源，设备的电源，如创可贴大小传感器可以传送有关病人的信息或操作 LED 光源和手机。在其他应用程序中，热能浪费数据中心互联网能夺回的权力。

相反，少量的能量可以转化为加热和冷却的材料，如家具或将向用户，降低整个房间加热或冷却需要提供舒适的服装。

热电技术已在使用中设备从冷却和加热座椅在高档汽车葡萄酒冰箱和甚至卫星在地球轨道，注意到 Segalman。固态技术是其缺乏运动部件，破损的可能性降至最低，并允许更静音操作的青睐。

目前，只有高端市场可负担利用该项技术，尽管正如 Segalman 所说，”我们最近证明，你可以从塑料热电。”

添加的 Chabinyc，用于下一代太阳能电池，已经进行测试半导体聚合物但热电技术是一个新的应用程序。在这次调查，他和 Segalman 会研究如何离子，是在电池中的电荷载流子，有助于与电荷载体在聚合物中的热电效应。

这项研究的结果可以开门到更便宜、 更多才多艺热电材料，会派上用场不仅为消费者也在较不常见，更紧迫的情况下，如搜索和救援，医疗、 灾难恢复和军事行动。

它还太早告诉如何便宜，这些材料将可用，说 Segalman。直到充分理解聚合物混合的传导路径如何贡献热电效应的基本科学问题，这些设备的经济将很难预料。