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記者從東南大學獲悉，日前，東南大學機械工程學院陳震教授團隊與美國加州大學伯克利分校Chris Dames教授團隊聯合在國際知名期刊Joule上發表了題為“4-fold enhancement in energy scavenging from fluctuating thermal resources using a temperature-doubler circuit”的文章，提出了“熱整流”概念，使得人類不間斷利用太陽能成為可能。

陳(chen)震(zhen)教授(shou)介(jie)紹(shao)，廣義上講，人類對(dui)可再生(sheng)能(neng)源的(de)(de)(de)研究(jiu)主要集中在對(dui)太(tai)陽(yang)這一大(da)自(zi)然(ran)賜予(yu)的(de)(de)(de)理想熱(re)源的(de)(de)(de)開發(fa)(fa)與(yu)利(li)(li)用(yong)(yong)上，但太(tai)陽(yang)東(dong)升西落(luo)的(de)(de)(de)周期(qi)性活動限制了(le)人類在夜晚(wan)對(dui)太(tai)陽(yang)能(neng)的(de)(de)(de)利(li)(li)用(yong)(yong)效率(lv)真。而目(mu)前通(tong)常的(de)(de)(de)解決(jue)辦(ban)法一般是利(li)(li)用(yong)(yong)蓄電池(chi)將(jiang)(jiang)光伏板在日間(jian)(jian)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)電或利(li)(li)用(yong)(yong)高熱(re)容(rong)材料將(jiang)(jiang)白天收(shou)集的(de)(de)(de)太(tai)陽(yang)熱(re)量，存(cun)儲起來供晚(wan)間(jian)(jian)使用(yong)(yong)。

受電(dian)(dian)力(li)分(fen)配、使用(yong)(yong)方案(an)的(de)(de)啟發，中國東(dong)南大學和(he)美國加州大學伯克利分(fen)校(xiao)的(de)(de)科研人員提供(gong)(gong)了一(yi)種新的(de)(de)解決思路。當前，電(dian)(dian)網首先(xian)將周期性變化的(de)(de)交(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)送至用(yong)(yong)電(dian)(dian)端，而后交(jiao)(jiao)流(liu)電(dian)(dian)經(jing)“電(dian)(dian)整流(liu)器”轉化為直流(liu)電(dian)(dian)供(gong)(gong)用(yong)(yong)戶使用(yong)(yong)是(shi)一(yi)個被(bei)廣泛(fan)使用(yong)(yong)的(de)(de)方法。中美研究團隊在(zai)對熱(re)二(er)極管等非線性熱(re)學器件研究的(de)(de)基(ji)礎上，根(gen)據電(dian)(dian)與熱(re)的(de)(de)相似性，提出了“熱(re)整流(liu)器”的(de)(de)構想，并綜合理論與實驗最終驗證(zheng)，相較于傳(chuan)統方法，該構想可以(yi)將熱(re)-電(dian)(dian)轉化功(gong)率提高4-8倍。

該“熱整流”概念的(de)提出(chu)，不僅可(ke)以(yi)(yi)使(shi)太(tai)陽能(neng)有了(le)(le)被24小時(shi)不間斷利用的(de)可(ke)能(neng)，而(er)且(qie)還為(wei)人類從其它任何隨(sui)時(shi)間變化的(de)溫度場中提取(qu)能(neng)量提供(gong)(gong)了(le)(le)理(li)論依據。這一研究成果可(ke)以(yi)(yi)應(ying)用到(dao)月(yue)球(qiu)、火星基地的(de)建(jian)設(she)中去(qu)，進而(er)為(wei)人類進軍太(tai)空提供(gong)(gong)持續的(de)能(neng)源支持。

同(tong)時，該項研究也對熱(re)(re)(re)力學教(jiao)科(ke)書中的一個基本(ben)常識(shi)進行了(le)重新(xin)表達，即將“驅動熱(re)(re)(re)機工(gong)作(zuo)(zuo)必(bi)須同(tong)時連(lian)接一個熱(re)(re)(re)源(yuan)和一個熱(re)(re)(re)沉”更(geng)新(xin)為“如果一個熱(re)(re)(re)源(yuan)的溫度周期(qi)性發生(sheng)變化，那么它(ta)可以獨立驅動熱(re)(re)(re)機工(gong)作(zuo)(zuo)”。

據介紹，Joule是(shi)全世界最權威的學術期刊(kan)之一，Cell于2017年創辦(ban)的能(neng)源旗艦期刊(kan)，主要發(fa)表能(neng)源領域中的最新研究發(fa)現和科研進展。2021年最新影響因子(zi)為41。