據(jù)外媒報道，首都大學東京（Tokyo Metropolitan University，將于2020年4月起將學校名稱變更為東京都立大學）的科學家們采用排列整齊的“金屬”碳納米管制成了一種裝置（熱電裝置），能夠?qū)崮苻D(zhuǎn)化成電能，而且輸出功率比隨機網(wǎng)絡(luò)中采用純半導體碳納米管（CNT）制成的裝置要高。此種新設(shè)備無需再平衡半導體的電導率和電壓，大大優(yōu)于同類產(chǎn)品，而且高功率的熱電裝置能夠為更有效地利用廢熱鋪平道路。

（圖片來源：首都大學東京）

熱電裝置可以直接將熱能轉(zhuǎn)化成電能，在日常生活中，空調(diào)的廢氣、汽車發(fā)動機甚至是身體的熱量通常都被浪費了，如果能夠回收此類能量并加以利用，則具有革命性意義，也在一定程度上推動了可穿戴電子設(shè)備和光電子設(shè)備的發(fā)展，此類設(shè)備戴在皮膚上，由體溫提供能量，如身體熱能燈和智能手表等。

當溫度形成梯度（有溫差）時，熱電裝置輸出的功率會受到該裝置的電導率和塞貝克系數(shù)（Seebeck coefficient，表示在一定溫差下產(chǎn)生的電壓）的影響。問題是，塞貝克系數(shù)與電導率之間存在一種此消彼長的關(guān)系，當裝置的導電性增強時，塞貝克系數(shù)就會下降。為了產(chǎn)生更多的能量，需要改善這兩個方面。

半導體材料通常被認為是高性能熱電裝置的最佳選擇，不過，首都大學東京Kazuhiro Yanagi教授領(lǐng)導的一支團隊選擇了“金屬”CNT。與純半導體CNT不同，金屬CNT的電導率和塞貝克系數(shù)可以同時得到增強，從而打破了兩者之間此消彼長的關(guān)系。該團隊進一步證明，此種獨特的特性源于該材料的一維金屬電子結(jié)構(gòu)。此外，研究人員能夠調(diào)整該金屬CNT的方向，輸出的功率是隨機定向純半導體CNT的5倍。

高性能的熱電元件不僅能夠讓人們用體溫為智能手機提供動力，還可以用于生物醫(yī)學，并在未來的日常生活中發(fā)揮重要作用。

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