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今天(2014年8月5日)在新浪上看到了一篇新闻[1],某个大学生发明了一种“充电神器,握着就能发电”。再上网搜搜,发现类似的新闻还很多,来源还各不相同,有的还给出了这种“便携式环保充电设备”的工作原理[2]。
我认为这又是一篇忽悠人的科学新闻。具体发明人的名字我就不提了吧,反正新闻里也有。如果我判断错了,这种了不起的发明也不会因为在我这里少了一次宣传而减少发明者的荣誉;如果我判断对了,又何必给这种人做宣传呢。
简单说一下忽悠的内容吧。充电宝就是一种充电电池,不过是容量大一点、构型便于携带、适合给手机之类充电而已。然而,充电宝自己也要充电,有点麻烦。这个新发明的卖点是,利用人体和充电宝之间的温度差、利用半导体材料的热电效应来给充电宝充电,这样就不用把它插到电源上了。
记者转述发明者介绍的工作原理是[2],“这款手握式便携充电宝的发电原理是采用半导体温差发电片为发电原件,利用人体和电源内部之间产生的温差来发电,解决了移动电源充电速度、容量和体积、成本等问题。”“......发明的充电宝是通过将热能转化为电能来发电的。它采用内部降温,外部升温的方式,当内外温差达到20℃时即可产生电能,温差达到30℃便开始充电。”
说到用温差发电,你可能就会问了,这东西的温度开始是怎么降下去的?要知道,发电需要20度的温差,而充电更需要30度的温差,这意味着它的温度也就5、6度的样子(人的体温是37度),快赶上冰棍了。难道平时不用的时候,这家伙是放在冰箱里的?你猜错了,发明者比我们可聪明多了:这个充电宝居然采用的是“内部降温,外部升温的方式”,好像是说,先用电把内部温度降低,等到温差大于20度了再发电。我不禁想起了一句非常著名的俗语......这可像是忽悠啊。
更重要的是,问题的关键在于,半导体温差发电片能不能利用人体和它之间的温度差把足够的热能转化为电能。怎么看也还是像忽悠啊。
为了说明这件事它就是个忽悠,我必须用点算术---问题在于,我讨厌算术。但是为了说明问题,我还是硬着头皮算算吧,你也硬着头皮读读吧。或者你干脆就点击一下屏幕右上角的小叉---如果真的需要我提醒的话。
手机电池电压约4伏,容量约1000毫安时,蕴含的能量约为1.5万焦耳(4000VmAh = 4W•3600s = 14400J)。
这个“便携式环保充电设备”重量不会超过半斤(250g)吧,一般固体材料的比热不会比水的比热还大,那么把它升高30度所需要的热量大约是3万焦耳(250g•4.2J/g•30=31500J)。这还是假定了所有的重量都是热电材料,实际肯定需要保温材料来保证热电材料与外界隔绝、处于低温,热电材料能占一半的重量就了不得了。
热电效应也是个热机,其效率不应该超过卡诺热机,室温范围内30度的温差,热功转化效率最多也就是10%。这样能提供的有用功最多也就3千焦耳。
好了,算术做完了,可以讨论了。
有人说他能够用这3千焦耳给普通的手机电池1.5万焦耳充电,呵呵,怎么说呢,我觉得他不应该参加这个创业会---这么伟大的发明家居然还要为50万创业基金努力,这都是什么世道啊。要知道,他如果不拿个诺贝尔奖都对不起爱迪生,因为他发明的是永动机啊。
算了,长话短说,这位发明者确实有这么个神奇的东西,你把它拿在手上就可以给手机充电。可这东西到底是怎么工作的呢?发明者给了个解释,记者们也写了文章,可我不认为他们真的知道自己说的是什么意思。我猜实际情况是这样的:那个东西就是个普通的充电宝,但是在某个地方装了个温度传感器、再连上个开关---当你用手抱着它的时候,开关就合上了,可以给手机充电了。
发明者说,“今年7月已经申请了专利,现在还在审批公布期,等到9月份如果批下来就可以授权了。”看来国家专利局对这个发明非常重视,2个月就有可能走完从申请到授权的专利流程,这真是“重视知识、重视人才”的好年代啊。
实际上,我觉得最有趣的是这种新产品的定价了[1],“售价暂定为125元”。我把这东西卖给你,你花了125,我挣了125,结果就是世界上正好多了一个(此处省略算术题一道)。
坦白地说,我希望是自己做算术的时候在哪里算错了,或者是热电材料发电真的能够超过卡诺热机的效率。谁知道呢,也许我真的错了,那么我就会写一篇更正。
[1] 大学生发明充电宝 握着就能给手机充电
http://news.sina.com.cn/s/2014-08-05/062030631171.shtml
[2] 手握充电宝就能给手机充电 大一新生发明充电装备引关注
http://news.eastday.com/eastday/13news/auto/news/csj/u7ai2195881_K4.html
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