麻省理工研制新型相变材料:可打造光触发“化学热电池”

发布:cyqdesign 2017-11-27 17:37 阅读:1710
麻省理工的科学家们正在开发一种新型化学复合材料,它能够吸收来自太阳或其它来源的热能、将之存储一段时间,然后在暴露于光的情况下、以受控的方式将能量释放。这种相变材料由脂肪酸和有机化合物混制而成,有望在未来某天为发展中国家的人们储存和提供能源。这项技术可以运用到类似太阳灶的设备上,在白天吸收太阳能,并在夜间释放。 EI>l-N2  
38ES($  
F'}'(t+oAm  
麻省理工博士后 Grace Han 手持一种可以作为热电池的新型化合物。
3\O|ii  
科学家和工程们对相变材料的潜在应用很有兴趣,当它们从固态变为液态的时候,可以吸收或释放大量的热能(反之亦然)。这项技术能够用于调节建筑的热量、打造“热电池”、甚至在开车上班的路途中让咖啡保持热度。 {]*x*aa\  
g6t"mkMY L  
使用相变材料作为热源的原理很简单,比如冰块从固态变为液态水的过程中,就需要吸收一定的热量。这也是在某个异常温暖的日子,雪也不会突然融化;以及为什么放在冰箱里的冰块,比不锈钢方块更能冷却饮料的原因之一。 AI vXb\wL  
 +ECDD'^!  
与蜡、脂肪酸、熔融盐一样,相变材料的难处在于如何处在一个合理的温度下改变其相位、长时间保持液态、以及根据需要来释放热量。第二种材料需要厚隔离,第三种则需要可在轻微加热、或者接触催化剂时释放能量的相变材料。 Wm~` ~P  
%VJ85^B3  
由麻省理工博士后 Grace Han 和 Huashan Li、以及 Jeffrey Grossman 教授带领的这项研究,本质上还是引入了小分子来充当相变转换时的光电触发物(这里用的是十三脂肪酸、偶氮苯掺杂剂和十三酯组成的混合物)。 u9woEe?  
sAn0bX  
1F'1>Bu~  
这种形式的化学能可以维持很长一段时间,直到其被光触发激活。
s'aip5P  
这种混合材料可在被加热时液化,但当暴露于紫外线之下的时候,即使冷却下来,它依然可以是液态。这意味着大部分热量都在锁在了这种化合物中(每克约 200 焦耳),这对有机相变材料来说已经很不错了。 #t8{R~y"gv  
#eZ6)i<  
而用另一束光,又可以触发脂肪酸和相变材料的固化并释放能量。研究人员称,这种特性,让它很适合作为一种按需释放热量的“化学热电池”、能够将热量储存 10 个小时以上、而且还有改进的空间。 'n QVj  
mbRq JT>@  
目前,麻省理工的这种相变材料还处于概念验证阶段,但它已经能够应对 10 ℃(18 ℉)的温度变化。其不仅能够在太阳能炊具中发挥作用,也能够用于干燥谷物、或回收工厂或车辆的废热,以供后续使用。 n]_[NR) i  
1LJuCI=~  
有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《自然通讯》(Nature Communications )期刊上。[编译自:New Atlas ]
分享到:

最新评论

我要发表 我要评论
限 50000 字节
关于我们
网站介绍
免责声明
加入我们
赞助我们
服务项目
稿件投递
广告投放
人才招聘
团购天下
帮助中心
新手入门
发帖回帖
充值VIP
其它功能
站内工具
清除Cookies
无图版
手机浏览
网站统计
交流方式
联系邮箱:商务合作 站务处理
微信公众号:opticsky 微信号:cyqdesign
新浪微博:光行天下OPTICSKY
QQ号:9652202
主办方:成都光行天下科技有限公司
Copyright © 2005-2024 光行天下 蜀ICP备06003254号-1