從智能手機(jī)，計(jì)算機(jī)到電動(dòng)汽車，為現(xiàn)代生活中無(wú)處不在的設(shè)備供電的電池主要是由有毒材料制成的，例如鋰，這種鋰很難處理并且全球供應(yīng)有限。現(xiàn)在，麻省理工學(xué)院的研究人員提出了一種替代性的發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用熱量并且不使用任何金屬或有毒物質(zhì)。

新方法基于麻省理工學(xué)院化學(xué)工程學(xué)的Carbon P. Dubbs教授Michael Strano于2010年宣布的一項(xiàng)發(fā)現(xiàn)，以及他的同事們：用碳納米管制成的電線稱為碳納米管，可以產(chǎn)生電流。當(dāng)從一端到另一端逐漸加熱時(shí)，例如通過(guò)在其上涂上可燃材料，然后點(diǎn)燃一端使其像保險(xiǎn)絲一樣燃燒。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)代表了一個(gè)以前未知的現(xiàn)象，但是當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)在簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)室設(shè)置中僅產(chǎn)生了很小的電流?，F(xiàn)在，斯特拉諾和他的團(tuán)隊(duì)已將處理效率提高了千倍以上，并生產(chǎn)出可以在與當(dāng)今最好的電池所能產(chǎn)生的功率相同的范圍內(nèi)輸出一磅一磅功率的設(shè)備。但是，研究人員警告說(shuō)，將這一概念發(fā)展為可商業(yè)化的產(chǎn)品可能需要花費(fèi)幾年的時(shí)間。

這項(xiàng)新結(jié)果發(fā)表在《能源與環(huán)境科學(xué)》雜志上，由Strano，博士生Sayalee Mahajan PhD '15和Albert Liu以及其他五位學(xué)者在論文中發(fā)表。

追趕潮流

斯特拉諾說(shuō)：“這種現(xiàn)象從未被研究過(guò)，這確實(shí)是很了不起的。” 他的團(tuán)隊(duì)在該項(xiàng)目上的許多工作不僅集中在提高過(guò)程效率上，而且還著眼于“發(fā)展這些事物如何工作的理論”。他說(shuō)，最新的實(shí)驗(yàn)顯示了理論與實(shí)驗(yàn)結(jié)果之間的良好一致性，為潛在機(jī)制提供了有力的確認(rèn)。

基本上，這種影響是隨著熱脈沖推動(dòng)電子通過(guò)碳納米管束而產(chǎn)生的，并像一束沖浪者一樣隨波攜帶電子。

有助于驗(yàn)證該理論的一個(gè)關(guān)鍵發(fā)現(xiàn)是，有時(shí)熱波產(chǎn)生一個(gè)電壓，但有時(shí)卻同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)不同的電壓區(qū)域。Strano說(shuō)：“我們的數(shù)學(xué)模型可以描述發(fā)生這種情況的原因，而另類理論則不能解釋這一點(diǎn)。” 根據(jù)研究小組的理論，熱電波“分為兩個(gè)不同的部分”，有時(shí)會(huì)彼此增強(qiáng)，有時(shí)會(huì)相互抵消。