这项“黑科技”到底有多厉害?只要带水泥,井盖都能“发电”!

太阳能是当下最具开发价值的清洁能源之一。我国幅员辽阔,太阳能资源丰富地区约占国土面积的2/3,

若将之完全利用起来,对国计民生、人类环境而言都是一件功在当代、利在千秋的大事。关于太阳能聚集转化,最普遍的方式是建造太阳能发电站,然而你能否想象,西安建筑科技大学魏剑教授,竟率先实现了水泥基材料对太阳辐射热能的转换收集。也就是说,我们随处可见的楼房、道路,甚至水泥混凝土浇铸的井盖,都可以"发电"了!这究竟是什么"黑科技"?

魏剑于2008年7月获西北工业大学工学博士学位,之后进入西安建筑科技大学材料学院任教,担任教授、博士生导师。

魏剑教授一直致力于水泥基复合材料的功能化领域研究,先后主持国家自然科学基金、陕西省重大基础研究等科研项目16项,在国际期刊发表学术论文47篇,申请/授权国家发明专利18项,先后获得陕西省科学技术奖一等奖1项,陕西省高等学校科技进步奖一等奖1项,第六届"西安青年科技之星"称号,西安建筑科技大学科技进步奖一等奖2项,西安建筑科技大学首届"雁塔青年学者"、"青年教师标兵"和"教坛新秀"荣誉称号等。

在我们的印象里,水泥混凝土是冷冰冰、硬邦邦的,但在魏剑教授这里,却变成"有温度的能源转化站"。他经过多年攻坚,率先实现了水泥基材料对太阳辐射热能的转换收集,研究成果发表在国际知名期刊RSC Advances上,得到该期刊审稿人评价"这项工作第一次显示出水泥基复合材料能够收集太阳辐射并将其转换为电能,研究成果对于清洁能源利用和日常生活都是非常重要的"。

魏剑教授提出了低含量微/纳米金属氧化物复合强化水泥基材料Seebeck系数的方法与机理,稳定有效地将水泥基材料Seebeck系数提高至100.28μV/oC,开拓了金属氧化物强化水泥基复合材料Seebeck效应研究新领域。该研究成果得到智能混凝土领域权威专家评价:"为提高水泥基材料的温敏特性及制备水泥基温差电池创造了条件"。

在国家自然科学基金项目支持下,魏剑教授通过微观结构、界面与性能关系规律研究,提出并验证了水泥基复合材料密度与电导率之间的正比关系。该工作率先提出水泥基复合材料热电效应的高电导率基础研究,得到国际著名期刊Carbon审稿人评价"最近水泥基热电材料受到了越来越多的关注,这项工作对于该领域研究具有潜在的积极意义"。

魏剑教授的研究还获得了目前水泥基复合材料最高的热电优值(ZT=0.09),推动其能量转换效率的提高。首次实现了水泥基材料载流子浓度与迁移率的测量,成为其电学性能研究的重要基础。

砥志研思,笃行致远。魏剑教授是西安建筑科技大学优秀师资力量的缩影,期待不久的将来,魏剑教授的"黑科技",能够为推动我国新能源事业发展带来更多的惊喜!

关注"西安建筑科技大学招办"头条号,获取更多精彩资讯

(素材来源:西安日报、西安建筑科技大学官网)