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日本科学家团队最近开发出了一种革命性的有机设备，能够在没有温差的情况下从热量中获取能量。与常规热电发电机不同，这种新型设备能在常温下运行，无需依赖热梯度。

该热电装置的设计基于一个简单的物理原理：热量会从高温区域流向低温区域。在这些设备中，电子会从较热的表面移动到较冷的表面，从而产生电流。理论上，无论是通过发动机、发电厂还是人体产生的微小温差，都可以利用热电机、材料和涂料来发电。

一般情况下，温度梯度越大，热电发电机的效率就越高。然而，日本九州大学的研究人员现已找到了一种方法，可以在室温下的相对低能量环境中生成电力，而完全不使用梯度。

新设备的工作原理是基于电荷分离。来自周围空气的热能使材料中的负电子和正电子“空穴”分离并朝不同方向移动，从而产生电流。

所讨论的材料是有机化合物，这些化合物能够轻松地在彼此之间传递电子。不同类型的化合物像楼梯一样堆叠在薄层中，热量为电子或空穴提供足够的动能，使它们能够跳到下一个“台阶”。

经过对不同化合物组合的多次尝试和错误后，研究小组最终确定了一种新型装置，该装置由180纳米厚的酞菁铜层、320纳米厚的十六氟酞菁铜层、20纳米厚的富勒烯层和20纳米厚的酞菁铜层组成。

其开路电压达到384毫伏，短路电流密度为1.1 μA/cm²，最大输出功率为94 nW/cm²。虽然这只是一小部分电力，但考虑到它仅依靠室温，这项技术可以制造出更简单的发电机。

主要研究者Chihaya表示：“我们计划继续研究这一新设备，看看是否能用不同的材料进一步优化它。”

这项研究成果已经发表在《自然通讯》杂志上。