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記者從東南大學(xué)獲悉，日前，東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院陳震教授團(tuán)隊(duì)與美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校Chris Dames教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合在國(guó)際知名期刊Joule上發(fā)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(yáng)能成為可能。

陳震教授介紹，廣義上講，人類對(duì)可再生能源的研究主要集中在對(duì)太陽(yáng)這一大自然賜予的理想熱源的開(kāi)發(fā)與利用上，但太陽(yáng)東升西落的周期性活動(dòng)限制了人類在夜晚對(duì)太陽(yáng)能的利用效率真。而目前通常的解決辦法一般是利用蓄電池將光伏板在日間發(fā)的電或利用高熱容材料將白天收集的太陽(yáng)熱量，存儲(chǔ)起來(lái)供晚間使用。

受電力分配、使用方案的啟發(fā)，中國(guó)東南大學(xué)和美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的科研人員提供了一種新的解決思路。當(dāng)前，電網(wǎng)首先將周期性變化的交流電送至用電端，而后交流電經(jīng)“電整流器”轉(zhuǎn)化為直流電供用戶使用是一個(gè)被廣泛使用的方法。中美研究團(tuán)隊(duì)在對(duì)熱二極管等非線性熱學(xué)器件研究的基礎(chǔ)上，根據(jù)電與熱的相似性，提出了“熱整流器”的構(gòu)想，并綜合理論與實(shí)驗(yàn)最終驗(yàn)證，相較于傳統(tǒng)方法，該構(gòu)想可以將熱-電轉(zhuǎn)化功率提高4-8倍。

該“熱整流”概念的提出，不僅可以使太陽(yáng)能有了被24小時(shí)不間斷利用的可能，而且還為人類從其它任何隨時(shí)間變化的溫度場(chǎng)中提取能量提供了理論依據(jù)。這一研究成果可以應(yīng)用到月球、火星基地的建設(shè)中去，進(jìn)而為人類進(jìn)軍太空提供持續(xù)的能源支持。

同時(shí)，該項(xiàng)研究也對(duì)熱力學(xué)教科書(shū)中的一個(gè)基本常識(shí)進(jìn)行了重新表達(dá)，即將“驅(qū)動(dòng)熱機(jī)工作必須同時(shí)連接一個(gè)熱源和一個(gè)熱沉”更新為“如果一個(gè)熱源的溫度周期性發(fā)生變化，那么它可以獨(dú)立驅(qū)動(dòng)熱機(jī)工作”。

據(jù)介紹，Joule是全世界最權(quán)威的學(xué)術(shù)期刊之一，Cell于2017年創(chuàng)辦的能源旗艦期刊，主要發(fā)表能源領(lǐng)域中的最新研究發(fā)現(xiàn)和科研進(jìn)展。2021年最新影響因子為41。