麻省理工研制新型相變材料:可打造光觸發(fā)“化學(xué)熱電池”
麻省理工的科學(xué)家們正在開(kāi)發(fā)一種新型化學(xué)復(fù)合材料,它能夠吸收來(lái)自太陽(yáng)或其它來(lái)源的熱能、將之存儲(chǔ)一段時(shí)間,然后在暴露于光的情況下、以受控的方式將能量釋放。這種相變材料由脂肪酸和有機(jī)化合物混制而成,有望在未來(lái)某天為發(fā)展中國(guó)家的人們儲(chǔ)存和提供能源。這項(xiàng)技術(shù)可以運(yùn)用到類(lèi)似太陽(yáng)灶的設(shè)備上,在白天吸收太陽(yáng)能,并在夜間釋放。 麻省理工博士后 Grace Han 手持一種可以作為熱電池的新型化合物。 科學(xué)家和工程師們對(duì)相變材料的潛在應(yīng)用很有興趣,當(dāng)它們從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的時(shí)候,可以吸收或釋放大量的熱能(反之亦然)。這項(xiàng)技術(shù)能夠用于調(diào)節(jié)建筑的熱量、打造“熱電池”、甚至在開(kāi)車(chē)上班的路途中讓咖啡保持熱度。 使用相變材料作為熱源的原理很簡(jiǎn)單,比如冰塊從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)水的過(guò)程中,就需要吸收一定的熱量。這也是在某個(gè)異常溫暖的日子,雪也不會(huì)突然融化;以及為什么放在冰箱里的冰塊,比不銹鋼方塊更能冷卻飲料的原因之一。 與蠟、脂肪酸、熔融鹽一樣,相變材料的難處在于如何處在一個(gè)合理的溫度下改變其相位、長(zhǎng)時(shí)間保持液態(tài)、以及根據(jù)需要來(lái)釋放熱量。第二種材料需要厚隔離,第三種則需要可在輕微加熱、或者接觸催化劑時(shí)釋放能量的相變材料。 由麻省理工博士后 Grace Han 和 Huashan Li、以及 Jeffrey Grossman 教授帶領(lǐng)的這項(xiàng)研究,本質(zhì)上還是引入了小分子來(lái)充當(dāng)相變轉(zhuǎn)換時(shí)的光電觸發(fā)物(這里用的是十三脂肪酸、偶氮苯摻雜劑和十三酯組成的混合物)。 |