休斯顿大学的珍妮·凯文 德州大学超导中心主任任志峰(右)和研究员毛军呼吁加大对热电冷却新材料的重视
学分:休斯顿大学 将近200年前，法国物理学家让·珀耳帖发现，流经两种不同金属结合处的电流可以用来产生加热或冷却效应，此后，科学家们继续寻找可用于发电的新型热电材料
然而，发表在《自然材料》杂志上的研究人员表示，是时候加紧努力寻找热电冷却的新材料了
铋碲化合物用于热电冷却已经超过60年了，研究人员表示，这种技术已经有商业需求，这一事实表明更好的材料可以扩大市场
“大部分工作都集中在高温发电材料上，但目前还没有市场，”休斯顿大学德克萨斯超导中心主任、该论文的作者任志峰说
“冷却是一个现有市场，十亿美元的市场，在材料方面没有太大进展
" 他和合著者TcSUH的研究员毛军，以及麻省理工学院的机械工程师和纳米技术专家陈刚，呼吁更多地关注在室温或接近室温条件下工作的新型先进材料的开发
这三人是2019年发表在《科学》杂志上的一个小组的成员，该小组报道了一种在室温下有效工作的新材料，同时几乎不需要昂贵的碲，碲是当前最先进材料的主要成分
这种由镁和铋组成的材料几乎和传统的铋碲材料一样有效
任说，改进材料的工作正在进行中
热电材料的工作原理是利用热流从较温暖的区域流向较凉爽的区域，提供无排放的能源
这种材料可以用来将发电厂、汽车尾气管和其他来源的废热转化为电能，许多新材料已经被报道用于这种应用，这需要材料在更高的温度下工作
热电冷却模块带来了更大的挑战，因为它们必须在室温附近工作，这使得获得高热电品质因数变得更加困难，热电品质因数是一种用于确定材料工作效率的指标
用于发电的热电材料更容易获得高品质因数，因为它们在更高的温度下工作——通常在500摄氏度左右，或大约930华氏度
但是热电冷却设备也有优点:它们体积小，运行安静，几乎可以瞬间在加热和冷却之间切换，允许精确的温度控制
它们也不会产生破坏臭氧层的温室气体
它们主要用于小型应用，包括医疗用品的运输和冷却激光二极管
“对于大型冷却设备，压缩机的效率更高，”任说，他也是M
D
安德森物理学讲座教授
“对于较小的系统或任何需要非常精确的温度控制的冷却应用，常规的压缩机驱动冷却就不那么好了
" 但是新的更好的材料的发现可以扩大市场
“如果你能找到品质因数更高的材料，你就能在冰箱甚至空调上拥有极具竞争力的性能，”任说
“现在还没有，但我不明白为什么将来不会有
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
