水蒸发是生活中再常见不过的自然现象。

但是你造吗？

正是这极为普通的物理现象

竟然可以在常温条件下发电！

最近，华中科技大学周军教授研究团队已经证明，可以利用自然蒸发来驱动多孔碳膜内的水流，从而产生可持续的电力。将蒸发驱动水流作为有效的动力，这一现象将会为不同的能量转换策略提供前景和方向。该团队提出的基于电动力学效应的将超低温差转化为电能的新概念，利用温度梯度产生的水汽压差，可以直接将热能转化为电能且输出稳定。

看到这，想必会和小丰一样，

顿时脑洞大开，构想应用后的场景呢？

应用到手机上，没电了放入水中，一会满电了！

应用到汽车上，油老虎一下变成水宝宝！

应用到家庭中，妈妈再也不用担心高昂电费了！

应用到发电站，相比太阳能、风能，不依赖环境条件，取之不尽用之不竭！

。。。

这么神奇的装置

究竟怎么工作的呢

下面小丰就带你一探究竟！

为了提高热传递性能，装置放置在一个直径40mm，高100mm封闭的铝制圆筒。中间部分由聚丙烯制成，用于隔热。一块有效大小为宽25mm，长75mm，厚度≈14μm多孔碳膜，位于圆筒的中心，底端浸入去离子水。碳膜和连接线用环氧树脂包封以防接触到水。

纳米发电机的原理

首先多孔碳膜通过毛细管力渗透自身自发吸收水分；由于热端和冷端温度差产生的蒸气压差，碳膜内吸收的水自然蒸发，从而产生一种持续的毛细管力，使多孔碳膜内的水向上流动；在冷端冷凝物中逸出的蒸汽，回流到储水池，形成一个闭合循环。当水通过多孔碳膜时产生电能，从而将热能转化为电能。由于纳米发电机内部的水在一个闭合循环中工作，它可以不断地将热能直接转换成电能，类似于热电装置。

多孔碳膜的截面扫描电镜图像

多孔碳膜的拉曼光谱

SEM图像表明碳膜是由平均大小约为80nm的碳纳米颗粒相互关联而成，留下的孔洞大小范围在几纳米到300nm之间。碳膜具有亲水性，接触角约为40°，而且具有类似石墨的丰富的无序结构。

该研究团队利用温度梯度产生的蒸汽压差，提出了一种新型的热电转换工艺，可以将热能直接转换成稳定输出的电能。这样的转换过程具有高塞贝克系数，其高值使碳膜能与最知名的热电材料具有相当的功率因数。这种转换的另一个重要优点是成本低，仅需水和多孔碳膜，就能实现高效转换。所有这些特性都表明，利用低温梯度热，可直接驱动小型可穿戴电子设备，大大降低了成本，有着广泛的应用前景。

时代在变化，科学在进步，科技正把我们领进一个全新的社会！

多孔碳膜制备原料碳纳米管来源：先丰纳米

论文来源：http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.201702481/full