173及时雨啊(第 1/2 页)

    但团队还没有废弃对这些材料的研究。斯金纳在一项与此无关的研究中，观察到暴露在强磁场中的半导体产生了一种奇怪的效应。电子的运动轨迹在磁场影响下发生弯曲。斯金纳和梁富联想到：磁场会对拓扑半金属产生什么样的影响？

    他们通过查阅文献，发现普林斯顿大学的一个研究小组为了充分表征一种名为铅锡硒化锡的拓扑材料，在2013年测量了它在磁场下的热电特性。研究人员报告说，他们在对这种材料的许多观察中发现，材料的热电发电量在35特斯拉的高磁场下增加了（作为比较，大多数mri机器能够操作大约2至3特斯拉）。

    斯金纳和梁富利用普林斯顿研究的材料特性，从理论上模拟了材料在一定温度和磁场条件下的热电性能。

    斯金纳说：“我们最终发现，材料在强磁场下会发生一件有趣的事情：可以让电子和空穴向相反的方向移动。实现电子向冷边移动，空穴向热边移动，材料中同时存在这两种现象。只要磁场更强，原则上就可以从同一材料中得到越来越大的电压。”

    他们在小组的理论模型指导下，计算了铅锡硒化物的zt值，这个值表征了材料离通过热能产生电能的理论极限有多近。迄今为止已报道的最高效的材料的zt值约为2。斯金纳和梁富发现，在大约30特斯拉的强磁场下，硒化铅锡的zt值可以比最高效的热电材料高约5倍，达到10。

    硒化铅锡在30特斯拉磁场中，加热到大约500k，或440华氏度的情况下，其zt值等于10，应该能够将18%的热能转化为电能；而zt值等于2的材料只能将8%的热能转化为电能。

    就是说只要磁场足够强，他们就可以控制带负电的电子和带正电的粒子向不同的方向移动，这是不是听起来很干？

    30t超强磁场，绝对不是一般的设备能够达到的。甚至需要超导材料才可以，否则的话，那个发热量简直要飙到天上去了，这个世界上只有寥寥几个实验室可以达到。

    所以说虽然动静闹得非常大，但其实这个材料距离实际的应用还非常遥远，最起码距离它具有实际的应用意义，还有非常非常长的路要走。

    哪怕他们最近收到王峰本人的理论启发，将磁场强度降低到了22t，但是结果依然没有什么变化。

    而目前京城锂电池研究所内的sbk拓扑材料已经达到了在600k的温度下，zt值做到了12的水平，热电转化率达到了21%，并且对磁场并没有什么特别的要求。

    这意味着什么呢？

    意味着汽车，火车，轮船等等有大量废弃热的地方，他们的一部分废气热能可以再一次利用起来了，而根据保守估计，目前全世界的汽车保有量达到了75000万辆，这么多的汽车每天浪费的热量是一个天文数字。

    我们能把其中的一部分热能进行回收，无疑将为提高能源利用效率，降低二氧化碳排放做出卓越的贡献。当然最重要的还是大幅度提高了经济效益，全世界都将会为此受益。

    当然，不仅仅是汽车，这里泛指一切交通工具，他们的燃料利用效率将会变得更高，对于电力的需求也将更容易得到满足，他们将不再考虑使用过多的用电器，是否会降低其动力。因为用电器如果消耗不完的话，他们甚至可以考虑装几个电动机来提供更多的动能。

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