隨著生活跟工作中所使用的電器越來越多，電器工作時的散熱問題成了一個不小的困擾。電器的散熱不僅影響使用時的舒適感，更加制約了電器的運(yùn)作效率。

近日，復(fù)旦大學(xué)材料科學(xué)系的吳仁兵團(tuán)隊從電磁能循環(huán)利用的角度，提出了一種新的方案：將電磁波耗散轉(zhuǎn)換為熱能，再基于熱電效應(yīng)，將熱能轉(zhuǎn)換為電能。該研究成果以“A flexible electromagnetic wave-electricity harvester”(一種靈活的電磁波電力采集器)為題發(fā)布于《自然·通訊》期刊上。

為開發(fā)這種可以消散電磁能量并將產(chǎn)生的熱量轉(zhuǎn)化為電能的電磁(EM)吸收材料，研究發(fā)現(xiàn)了一種具有類似生物細(xì)胞分裂能力的混合Sn@C復(fù)合材料。該復(fù)合材料由嵌入在多孔碳內(nèi)的Sn納米顆粒組成，在循環(huán)退火處理下會發(fā)生分裂，從而形成尺寸超小的更分散的納米顆粒。

受益于分裂行為所形成的電子傳輸?shù)曌幼钄嘟Y(jié)構(gòu)，由最佳Sn@C復(fù)合材料構(gòu)建的電磁波-電設(shè)備可在廣泛使用的頻率區(qū)域?qū)崿F(xiàn)電磁加熱效率，在473 K時實現(xiàn)0.62的最大熱電性能，并在微波輻射條件下實現(xiàn)恒定的輸出電壓和功率。

這種由類似電池分裂的Sn@C復(fù)合膜與選擇性沉積的有機(jī)PL層構(gòu)建的柔性電磁器件具有優(yōu)異的電磁波-熱-電能力。由于Sn的分裂以及其在碳基體內(nèi)通過循環(huán)退火處理發(fā)生相變而導(dǎo)致的電子散射受抑制但聲子受阻的結(jié)構(gòu)，該電磁器件在電磁波輻射~15 s的情況下，表現(xiàn)出異常耦合的電磁波-熱-電性能，最大輸出功率~157 nW，輸出電壓~12 mV。

該研究為更好地解決電磁干擾和發(fā)熱限制提供了一個有前景的解決方案。

文章來源：前瞻網(wǎng)

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