创新天然橡胶弹性热装置：将低品位热高效转化为机械能

研究人员开发了一种基于天然橡胶的弹性热装置，用于解决低品位热（如冷却过程或低温地热源）浪费问题。该装置在<70°C温度范围内，通过热力学循环将热转化为机械能，输出达150 mJ·cm?3。利用可再生材料，该技术可扩展，为可持续能源转换提供新途径，助力低品位热资源利用。

　　

巧妙运用天然橡胶(natural rubber)的独特热力学特性，将低品位热(low-grade heat)高效转化为机械能。研究人员开发了一种弹性热装置(elastocaloric device)，利用温度变化驱动天然橡胶管的应力响应：当预拉伸至原始长度的5倍时，在20°C到60°C范围内，应力变化达10 kPa·K^?1。原型装置通过流体循环，将热从高温热交换器转移到橡胶管，再传递至低温热交换器，实现了热力学能量循环。实验测试显示，在35 K温度变化和4.5–5.5倍拉伸条件下，每循环可输出4 J机械能，相当于150 mJ·cm^?3。该设计不仅可扩展，利用更大体积的天然橡胶提升功率，还具备潜力通过添加电磁系统，将低品位热直接转化为电能，为可持续能源应用开辟新道路。