美科學(xué)家研發(fā)多鐵性材料可將熱直接轉(zhuǎn)化為電

美國科學(xué)家開始探索使用名為多鐵性材料的金屬合金發(fā)生“相變”來直接將熱轉(zhuǎn)化為電。

美國明尼蘇達(dá)大學(xué)的理查德·詹姆斯領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)希望利用多鐵性材料中自然出現(xiàn)的相變代替水的相變來發(fā)電，他表示，讓水沸騰和冷凝需要龐大的壓力容器和熱交換器。

多鐵性材料一般都擁有鐵磁性、鐵電性或鐵彈性。鐵彈性的天然展示就是相變，即一種晶體結(jié)構(gòu)會(huì)突然變形為另一種，這種相變被稱為馬氏體相變。詹姆斯團(tuán)隊(duì)對(duì)赫斯勒合金進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，該合金的金屬雖然沒有磁性，但卻擁有驚人的磁性，也有馬氏體相變。

詹姆斯團(tuán)隊(duì)改變了赫斯勒合金Ni2MnSn的基本組成，讓其變身為Ni45Co5Mn40Sn10。詹姆斯表示:“Ni45Co5Mn40-Sn10是一種令人驚嘆的合金，低溫相沒有磁性，但高溫相卻擁有強(qiáng)磁性，就像發(fā)電廠中發(fā)生相變的水一樣。如果用小線圈環(huán)繞該合金，并通過相變加熱它，磁性的突變會(huì)在線圈產(chǎn)生電流。在這一過程中，合金會(huì)吸收一些潛熱，將熱直接變?yōu)殡??！?/p>

業(yè)內(nèi)認(rèn)為，這項(xiàng)技術(shù)將具有深遠(yuǎn)的影響，有望不再需要為發(fā)電廠配備龐大的壓力容器、運(yùn)送和加熱水的排水設(shè)施以及熱交換器。而且，這一原理也適用于地球上很多溫差小的熱源。詹姆斯說:“我們甚至能使用海洋表面和幾百米深處的溫差來發(fā)電。”