星空体育中国人民大学王亚培教授《AFM》：受生物启发这种电池碰到火灾会报警！森林在人类生活的许多方面做出了巨大的贡献，例如产生氧气星空体育、将二氧化碳转化为碳中和以及通过植物的光合作用为生物体提供必要的有机物质。与此同时，由于会造成巨大的生命损失和对生态环境的可怕影响，森林火灾已经引起了人们的热切关注。适用于森林大面积分布的温度传感器正在成为建立火灾报警网络的一个重要课题。这种策略需要能够长期支持火灾报警传感器的电源。

　　近日，中国人民大学王亚培教授提出了温度激发电池（TAB）概念，它在正常温度下没有能量消耗，而在火灾情况下会被激活星空体育。TAB由一个热电（TE）发生器组成，在其热槽和冷槽上分别沉积有放热和吸热材料。只有当环境温度升高到阈值以上时，才允许分别在TE发生器的热槽和冷槽上发生放热反应和吸热反应。如此显著的温差形成使得TE发电机能够产生巨大的热电能，相应地产生高于5.0V的热电电压和超过1.0W的巨大功率，这足以为一个无线信号发射器供电。进一步在实际测试中，当TAB接触到森林火灾时，集成的自供电报警系统可以在79秒内发射电信号星空体育。这样的电池自身供电原理，预计可以满足火灾报警系统在林地上长期服务的要求。

　　1. 这项工作提出了一种用于早期森林火灾报警的温度激发电池（TAB）。TAB是一种自供电的电池，它根据热电转换的原理产生电能。

　　2. 与传统的热电转换器依赖于热梯度的环境不同，TAB被修改为在其热槽和冷槽上分别有可控的放热和收热反应。它打破了热电效应本质上取决于环境温度梯度的规律，在等温环境下仍能产生巨大的热电功率。

　　3. 这种在热电发电机上产生巨大温差的原理是受自然界中的投弹手甲虫（bombardier beetles）的启发，投弹手甲虫在遇到危险预兆之前会储存化学和物理反应。

　　4. TAB产生了超过1.0W的输出功率，可以为长距离无线信号发射器提供电力，以用于感知火灾报警信号。在户外测试中，该报警系统能够对地面火灾的发生做出快速反应。

　　5. 从自供电、高输出功率、快速反应和远程监控等优点来看，这种创新的火灾报警技术将是对传统传感技术在应对异常温度变化方面的一个重要补充。