9、儲(chǔ)存熱能的電池——基于熱耦合效應(yīng)的新型電池，可以將白白流失的熱能轉(zhuǎn)化為電能，這一技術(shù)擁有巨大的應(yīng)用前景。

　　工業(yè)生產(chǎn)中，每年都有100億瓦特的電量以熱能的形式被浪費(fèi)掉了，而這些能量足夠?yàn)?000萬(wàn)戶家庭提供照明用電。通過(guò)熱電效應(yīng)(thermoelectric effect)，就可以利用溫差發(fā)電，把這類熱能轉(zhuǎn)化為電能。但是，這樣也只能利用其中的一部分。麻省理工學(xué)院的博士后研究員楊遠(yuǎn)(Yuan Yang)解釋道：這是因?yàn)閹资陙?lái)的研究都表明，需要達(dá)到500℃以上的溫差，才能產(chǎn)生出具有實(shí)際使用價(jià)值的能量。

　　楊遠(yuǎn)和他的導(dǎo)師、斯坦福大學(xué)的陳剛(GangChen)，以及博士后研究員崔屹(Yi Cui)和李碩祐(SeokWoo Lee)一道，研發(fā)出了一種溫差僅為理論值1/10(低至50℃)的發(fā)電技術(shù)。這種技術(shù)的關(guān)鍵是利用了熱耦效應(yīng)(thermogalvanic effect，與熱電效應(yīng)有類似之處)。在這個(gè)過(guò)程中，材料整體的溫度都隨電壓而變化，而非僅在電池中產(chǎn)生溫度差。研究團(tuán)隊(duì)使用不帶電的電池芯，配以銅電極，在高溫時(shí)進(jìn)行充電，然后再讓它們冷卻——神奇的事情發(fā)生了，電池的放電電壓比為它們充電時(shí)所用的電壓更高。換句話說(shuō)，用于加熱電池的能量被電池以電能的形式收集了起來(lái)。

　　直到近兩年，電池電極的效率才達(dá)到能將如此小的溫差轉(zhuǎn)化為電能的程度，楊遠(yuǎn)介紹說(shuō)。而且在實(shí)現(xiàn)商業(yè)化前，這項(xiàng)技術(shù)還需要很多的研究工作來(lái)進(jìn)一步完善。

　　10、新型聚合物“泰坦”——環(huán)保、高強(qiáng)度、可自我愈合、可回收的聚合物，將改變汽車、飛機(jī)等諸多行業(yè)。

　　化學(xué)家珍妮特•加西亞(JeannetteGarcía)是IBM公司阿爾馬登研究中心的科學(xué)家。在幾位同事的幫助之下發(fā)現(xiàn)令人吃驚的材料是一類新型熱固性聚合物。這是一類極為堅(jiān)固的塑料，能用于從智能手機(jī)到飛機(jī)機(jī)翼等眾多產(chǎn)品中。雖然在全球每年生產(chǎn)的聚合物中，熱固性材料就占到了三分之一，但是它們很難被回收利用。而加西亞發(fā)現(xiàn)的新材料(被稱為“泰坦”)，是目前為止發(fā)現(xiàn)的第一種可回收的、具有工業(yè)級(jí)強(qiáng)度的熱固性材料。傳統(tǒng)熱固塑料無(wú)法回收重塑，而上述新型聚合物可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行重新加工。在2014年5月的《科學(xué)》(Science)雜志上，加西亞和同事介紹了他們的發(fā)現(xiàn)。

　　預(yù)計(jì)，全球?qū)δ陀们铱苫厥盏乃芰袭a(chǎn)品的需求將很快大幅攀升。到2015年，歐洲和日本都將要求廠家在生產(chǎn)汽車部件時(shí)，可回收材料的比例要達(dá)到95%?！啊┨埂∏】梢酝昝赖貪M足這種需求，”加西亞說(shuō)。此外，她相信這種新材料最終還能推廣到更廣泛的應(yīng)用中，包括抗蝕抗菌涂層、給藥設(shè)備、粘結(jié)劑、3D打印、水凈化領(lǐng)域等。

　　“泰坦”還有其他優(yōu)點(diǎn)。加西亞和同事發(fā)現(xiàn)，這種材料還有第二種形態(tài)——在低溫時(shí)，它會(huì)呈現(xiàn)出可自愈合、類似凝膠的形態(tài)。這種形態(tài)被研究人員稱為“海德魯”(Hydro，意為水)?！叭绻麑⒑５卖斍谐蓛砂耄俜呕匾黄?，它們會(huì)立刻互相粘結(jié)，”加西亞介紹說(shuō)。這樣，“泰坦”就可以用作粘合劑，或者自修復(fù)涂料，其他相關(guān)的化學(xué)產(chǎn)品也將陸續(xù)被開(kāi)發(fā)出來(lái)。“(我們發(fā)現(xiàn)的)不僅僅是一種新型聚合物，而且還是一種新的聚合物生成反應(yīng)。”加西亞說(shuō)。