我发现我家这么多年电费都白买了

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答案是热电材料。

什么是热电材料？

热电材料通常是能够将热能和电能相互转化的功能材料。它们可以转换热源(汽车尾气、工业废热、地热等)。)广泛存在于自然界和日常生活中但不能被利用，并提供人类日常生活和工业生产所需的电能。热电装置具有体积小、重量轻、效率高、安全环保、使用寿命长、运行无噪音、免维护等优点。其独特的制冷和发电功能已广泛应用于军事、医疗、工业、民用产品、实验室、光电子、通信等领域。

热电材料的三大效应

1.塞贝克效应:当两种不同金属的两端分别连接并处于不同温度时，在这样的电路中会产生电流。

2.珀尔帖效应:两种不同的金属形成一个闭环。当回路中有直流电时，两个接头之间会出现温差。

3.汤姆逊效应:气体在等焓环境中会*膨胀，导致温度上升或下降。

(照片来自:https://www.zhihu.com/question/24012596/answer/38862029)

热电材料的前景

由于可以实现热能和电能的直接转化，该材料在余热回收、空调和制冷等行业具有广阔的前景。然而，单晶硒化锡(SnSe)因其高热电优值(ZT，773k时可达2.8)而成为新一代最优秀的热电材料。

原因可能是太显眼了，闪到腰部，而硒化锡单晶的机械性能很差。同时，其苛刻的晶体生长条件也限制了其在实际中的应用。

因此，多晶硒化锡正向我们走来。它们与掺杂元素同步前进，已经成为研究的焦点。

在前一篇文章中，每个人都已经知道了塞贝克效应。能带工程可以有效控制载流子浓度和塞贝克系数，异质元素掺杂是实现能带工程的主要方法之一。

南昆士兰大学的陈志刚副教授和昆士兰大学的邹瑾教授的研究小组首次获得了高功率因数和低热导率的P型硒化锡微米级带状晶体，其中掺杂了大量的铜。掺杂铜不仅会导致晶格畸变，还会增加态的价带密度，形成更多的空穴。不止一次中风可以说是一笔好买卖。

然而，石墨烯，另一种充满科技感的材料，必须为每个人所熟悉。然而，它的半金属性质使其热电转换率不理想。尽管各种纳米结构设计可以解决这个问题，但缺乏合理的大规模生产技术仍然非常具有挑战性。

热电材料的用途是什么

我不知道你会不会糊涂，这种新材料有什么用。或者换句话说，在哪里使用它。我们都知道，根据能量守恒定律，能量不能凭空产生。例如，你摇动双腿的能量是通过将电子歌曲输入耳朵获得的。当然，上面的一个是错误的，作者在这里只是指它。

所以，对于热电材料来说，最重要的是温差！这是热能转化为电能的充分条件。温差到底存在于哪里？当你把热水接到方便面上时，滚烫的水溅到你手上的疼痛，冬天你呼出的白色气息，以及你出去透透气时起的鸡皮疙瘩都是温差存在的极好证据。当然，这并不能证明存在极好的温差，因为这些温差是不存在的。

当冬天有温暖的空气时，你注意到从外面进入室内玻璃的雾了吗？这种温差的大小因地区而异，例如，东北和内蒙古的温差可达几十度，而南方没有集*暖的地区的温差为几度，这也是由室内阳光较冷造成的。很抱歉，北方的同胞们脱掉了羽绒服，南方的同胞们裹着厚厚的被子，却没有利用室内和室外的温差。

因此，我们利用热电材料中的温差，将温差产生的势能轻松、轻松、不眨眼地转化为电能，从而降低夏季室内温度，消除您家中的电费。

换句话说，减少电能的消耗相当于减少化石燃料的消耗，最终达到保护环境的效果。所以我称他为环境特使，你敢说不吗？哈哈。

一种可调节体温的热电材料手镯

我们听说过各种戴在手腕上的新型智能设备，比如智能手表和健身手镯。但是你听说过热电材料制成的手镯吗？但是麻省理工学院有这样一种产品，它能让你立刻感到精神焕发。这是箭牌，一种可以调节体温的新型手腕佩戴装置。

智能手镯效果图(图片来源:百度图片)

该项目的主要创始人、麻省理工学院材料科学与工程学院的毕业生大卫·科恩-塔努吉(David Cohen-Tanugi)说，无论何时，当你感到太热、太冷、承受巨大压力或其他类似感觉时，你都可以通过穿着它来控制皮肤的感觉，让自己感觉更好。手表佩戴式温度调节手镯的原型产品是手动控制的，以适应用户不同的温度调节要求。科恩-塔努吉表示，“研发团队正在增加智能模块，以便未来的产品能够实现自动温度调节。该公司正在为将于9月底举行的新产品预订会议做最后的准备。”

研究人员为温度调节手镯选择了合适的热电材料，并开发了一种独特的控制算法，以最大限度地提高用户的冷热感觉。

热电手镯可以帮助人们在烈日下工作，在夏天进行其他户外活动或者进入拥挤的地铁。它还帮助全球旅行者快速适应不同的气候区域。但是科恩-塔努吉说，该小组的最终任务是通过个人温度调节来降低建筑能耗。

加州大学伯克利分校哈斯商学院的研究人员称，到本世纪末，空调房的数量预计将从目前的13%上升到70%以上，这将使能源消耗飙升。个人冷却系统，如正在开发的Wristify，将有助于将空调的设定温度控制在更节能的范围内。

目前，建筑物正在消耗难以置信的能量来加热或冷却空间，只有将冷却温度提高1摄氏度才能节省7-15个百分点的能量。基于这一认识，EMBR实验室于2013年启动了该项目。科恩-塔努吉说:“我们希望个人能够帮助地球节约能源，同时增加他们的皮肤温度舒适和感觉更好。”

我想知道你是否对热电材料感兴趣。

(本文中显示的图片均经过授权)