系统从日常温度波动中汲取能量

近年来，当设备的一侧与另一侧温度不同时可以产生电能的热电设备已成为许多研究的主题。现在，麻省理工学院的一个团队提出了一种将温度波动转化为电能的新颖方法。新系统无需同时要求两个不同的温度输入，而是利用了昼夜循环中环境温度的波动。

研究人员说，这种称为热谐振器的新系统可以实现遥感系统连续多年的运行，而无需其他电源或电池。

研究生Anton Cottrill，Carbon P. Dubbs化学工程教授Michael Strano以及麻省理工学院化学工程系的其他7位研究人员在一篇论文《Nature Communications》中报道了这一发现。

Strano说：“我们基本上是用整块布发明这种概念的。” “我们已经建造了第一个热谐振器。它可以放在桌子上，从似乎没有的东西中产生能量。我们一直被所有不同频率的温度波动所包围。这些都是未开发的能源。”

到目前为止，尽管新系统产生的功率水平不高，但热谐振器的优点是它不需要直射的阳光。即使在阴凉处，它也能通过环境温度变化产生能量。这意味着它不受云层，风况或其他环境条件的短期变化的影响，并且可以放置在方便的任何位置-即使在太阳能电池板下方，处于永久阴影下，甚至可以使太阳能电池板研究人员说，通过废热可以提高效率。

根据Cottrill的说法，热谐振器的性能要优于同尺寸的商用热释电材料，这是一种将温度波动转换为电的既定方法，其单位面积功率要高出三倍以上。

研究人员意识到，要从温度循环中产生能量，他们需要一种经过优化的材料，这种材料针对一种鲜为人知的特性(称为热发射率)进行了优化，该特性描述了该材料从周围环境吸收热量或释放热量的难易程度。热效率结合了热传导(热量可以通过材料传播的速度)和热容量(在给定体积的材料中可以存储多少热量)的特性。在大多数材料中，如果这些特性之一较高，则另一特性往往较低。例如，陶瓷具有高的热容量，但传导率低。