本文根據九州大學研究成果發佈資料編譯而成
日本九州大學研究生院工學研究院三浦佳子研究室的星野友副教授與君冢信夫研究室的山田鐵兵副教授（現爲東京大學研究生院理學系研究科教授）等人組成的研究團隊，利用溫度響應性凝膠顆粒的相變現象，成功開發出了可在接近室溫的溫度下將1℃的溫差最大轉換爲6.7mV的電位差的焦熱電轉換材料。
新開發的焦熱電轉換材料產生電動勢的分子機制示意圖。利用溫度響應性凝膠顆粒的相變引起的電解質pH值變化，改變氧化還原物質苯醌并苯二酚（Quinhydrone）的氧化還原平衡電位，成功獲得了較大的熱電動勢。
IoT（物聯網）革命將帶來一個周圍所有的物品和人都能即時交換資訊的社會。要實施這樣的社會，需要構建各種感測器件都能利用體溫、設備廢熱、地熱及太陽能等身邊常見的能源自主驅動的系統。另外，能夠回收此前廢棄的低溫廢熱、將其作爲電力等有效利用的系統對於建設永續發展型社會也至關重要。以前開發過各種各樣的焦熱電轉換材料，但大多都存在無法在室溫左右的小溫差下輸出較大電位差的問題。
研究團隊最近發現，相變溫度接近室溫的溫度響應性凝膠顆粒電解質的pH值在體溫這種程度的微小溫度變化的影響下也會大大改變。另外，透過將凝膠顆粒相變引起的電解質pH值變化與質子共軛作用電子轉移反應相結合，成功地將小溫差轉換成了大電位差。利用該材料，可以將接近室溫環境下約1℃的溫差轉換爲6～7mV的電位差。
論文資訊
題目：Thermocells Driven by Phase Transition of Hydrogel Nanoparticles
期刊：Journal of the American Chemical Society
DOI：10.1021/jacs.0c08600
研究成果發佈資料
編譯：JST客觀日本編輯部
