這項“黑科技”到底有多厲害?只要帶水泥,井蓋都能“發電”!

太陽能是當下最具開發價值的清潔能源之一。我國幅員遼闊,太陽能資源豐富地區約佔國土面積的2/3,

若將之完全利用起來,對國計民生、人類環境而言都是一件功在當代、利在千秋的大事。關於太陽能聚集轉化,最普遍的方式是建造太陽能發電站,然而你能否想象,西安建築科技大學魏劍教授,竟率先實現了水泥基材料對太陽輻射熱能的轉換收集。也就是說,我們隨處可見的樓房、道路,甚至水泥混凝土澆鑄的井蓋,都可以"發電"了!這究竟是什麼"黑科技"?

這項“黑科技”到底有多厲害?只要帶水泥,井蓋都能“發電”!

魏劍於2008年7月獲西北工業大學工學博士學位,之後進入西安建築科技大學材料學院任教,擔任教授、博士生導師。

魏劍教授一直致力於水泥基複合材料的功能化領域研究,先後主持國家自然科學基金、陝西省重大基礎研究等科研項目16項,在國際期刊發表學術論文47篇,申請/授權國家發明專利18項,先後獲得陝西省科學技術獎一等獎1項,陝西省高等學校科技進步獎一等獎1項,第六屆"西安青年科技之星"稱號,西安建築科技大學科技進步獎一等獎2項,西安建築科技大學首屆"雁塔青年學者"、"青年教師標兵"和"教壇新秀"榮譽稱號等。

這項“黑科技”到底有多厲害?只要帶水泥,井蓋都能“發電”!

在我們的印象裡,水泥混凝土是冷冰冰、硬邦邦的,但在魏劍教授這裡,卻變成"有溫度的能源轉化站"。他經過多年攻堅,率先實現了水泥基材料對太陽輻射熱能的轉換收集,研究成果發表在國際知名期刊RSC Advances上,得到該期刊審稿人評價"這項工作第一次顯示出水泥基複合材料能夠收集太陽輻射並將其轉換為電能,研究成果對於清潔能源利用和日常生活都是非常重要的"。

魏劍教授提出了低含量微/納米金屬氧化物複合強化水泥基材料Seebeck係數的方法與機理,穩定有效地將水泥基材料Seebeck係數提高至100.28μV/oC,開拓了金屬氧化物強化水泥基複合材料Seebeck效應研究新領域。該研究成果得到智能混凝土領域權威專家評價:"為提高水泥基材料的溫敏特性及製備水泥基溫差電池創造了條件"。

這項“黑科技”到底有多厲害?只要帶水泥,井蓋都能“發電”!

在國家自然科學基金項目支持下,魏劍教授通過微觀結構、界面與性能關係規律研究,提出並驗證了水泥基複合材料密度與電導率之間的正比關係。該工作率先提出水泥基複合材料熱電效應的高電導率基礎研究,得到國際著名期刊Carbon審稿人評價"最近水泥基熱電材料受到了越來越多的關注,這項工作對於該領域研究具有潛在的積極意義"。

魏劍教授的研究還獲得了目前水泥基複合材料最高的熱電優值(ZT=0.09),推動其能量轉換效率的提高。首次實現了水泥基材料載流子濃度與遷移率的測量,成為其電學性能研究的重要基礎。

這項“黑科技”到底有多厲害?只要帶水泥,井蓋都能“發電”!

砥志研思,篤行致遠。魏劍教授是西安建築科技大學優秀師資力量的縮影,期待不久的將來,魏劍教授的"黑科技",能夠為推動我國新能源事業發展帶來更多的驚喜!

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(素材來源:西安日報、西安建築科技大學官網)


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