顆粒在線訊：日前，東南大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院陳震教授團(tuán)隊與美國加州大學(xué)伯克利分校Chris Dames教授團(tuán)隊聯(lián)合在國際知名期刊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能成為可能。

陳震教授介紹，廣義上講，人類對可再生能源的研究主要集中在對太陽這一大自然賜予的理想熱源的開發(fā)與利用上，但太陽東升西落的周期性活動限制了人類在夜晚對太陽能的利用效率真。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熱量，存儲起來供晚間使用。

受電力分配、使用方案的啟發(fā)，中國東南大學(xué)和美國加州大學(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被廣泛使用的方法。中美研究團(tuán)隊在對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，并綜合理論與實驗最終驗證，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，不僅可以使太陽能有了被24小時不間斷利用的可能，而且還為人類從其它任何隨時間變化的溫度場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，該項研究也對熱力學(xué)教科書中的一個基本常識進(jìn)行了重新表達(dá)，即將“驅(qū)動熱機(jī)工作必須同時連接一個熱源和一個熱沉”更新為“如果一個熱源的溫度周期性發(fā)生變化，那么它可以獨立驅(qū)動熱機(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。