石墨烯整流器纳米

新型石墨烯器件：对燃油车辆的热能浪费说“不”

基于石墨烯的纳米电子设备可大幅增加的化石燃料为动力的汽车的能量利用效率。这样的一个纳米装置，被...

基于石墨烯的纳米电子设备可大幅增加的化石燃料为动力的汽车的能量利用效率。这样的一个纳米装置，被称为“纳米整流器”，利用从车身和发动机排气产生的热能转换为电能，这部分热量通常是被浪费掉的。

汽车废气有时候可达到600摄氏度的高温，此石墨烯纳米器件可以使得回收的能量用于驱动汽车的附加功能：比如，空调、动力转向、或者被存储在车载电池。

纳米整流器是由英国曼彻斯特大学与中国山东大学合作研发的。该设备利用的是石墨烯惊人的高电子迁移率，它决定一个电子能自由地在一个材料内穿梭至多远，是非常重要的电子器件性能指标。

该装置变成了有史以来最敏感的室温整流器，传统的整流器设备通常需要低温以达到接近的转换效率。

即使在今天，最高效的内燃机也只能转换70%的化石能源到汽车所需的的动力。多余的能量被废弃带走或由冷却系统消耗掉了。

石墨烯具有优异的特性：它的载流子平均自由程是一直室温下最长的。尽管这样，人们仍然试图集中精力解决的是石墨烯没有半导体带隙的问题。纳米整流器的工作原理意味着它不需要任何的带隙。同时，它具有单层平面器件结构，这是一个完美的优势，因为高电子迁移率可达到极高的运行速度。

不同于传统整流器或二极管，石墨烯纳米整流器没有任何阈值电压的要求，使得它可以收获包括微波和红外在内的其他波段的能量。

基于曼彻斯特大学的研究小组，同时在寻求使用大尺寸的石墨烯来制作高频器件，这项技术同样可以应用在发电厂以回收利用浪费的热能。

来源：phys.org。由Graphene石墨烯快讯独家翻译整理，转载请注明出处。也欢迎大家投稿、转载、留言以及互动，共同关注石墨烯的发展。