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新聚合物膜遇光吸熱按需放熱

發(fā)布時(shí)間:2016-01-12 來(lái)源: 全球塑膠網(wǎng) 專題: 材料研發(fā) 打印

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  美國(guó)麻省理工學(xué)院官網(wǎng)近日發(fā)布消息稱,該校研究人員研制出一種實(shí)現(xiàn)化學(xué)儲(chǔ)能的固體材料——透明的聚合物薄膜,能在白天存儲(chǔ)太陽(yáng)能,并在需要時(shí)放熱,可用于窗戶玻璃或衣服等多種不同的表面。

  研究人員之一杰夫瑞·格羅斯曼教授解釋稱,要想長(zhǎng)期穩(wěn)定地存儲(chǔ)太陽(yáng)能,關(guān)鍵是將其以化學(xué)變化而非熱量的形式存儲(chǔ)起來(lái)。目前建立在化學(xué)反應(yīng)基礎(chǔ)上的儲(chǔ)能材料名為太陽(yáng)熱燃料(STF),已被研制出來(lái),但只能在液體中使用,無(wú)法制成持久耐用的固態(tài)薄膜。新研制出的聚合物薄膜是首個(gè)基于固態(tài)材料的聚合物,不僅原材料便宜且制造過(guò)程簡(jiǎn)單。

  研究人員尤金·周指出,制造這種新材料只需兩步,非常簡(jiǎn)單。他們以偶氮苯進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)改變分子組成來(lái)對(duì)光做出反應(yīng),隨后在小的熱脈沖刺激下,恢復(fù)到原始狀態(tài),并在此過(guò)程中釋放出更多熱量。在實(shí)驗(yàn)中,研究人員修改其化學(xué)屬性從而改進(jìn)能量密度,形成光滑的表層和對(duì)熱脈沖的反應(yīng)能力,最終得到了這種極其透明的新材料。

  研究表明,新透明薄膜可整合進(jìn)汽車(chē)的前擋風(fēng)玻璃,吸收太陽(yáng)光并存儲(chǔ)起來(lái),隨后只要一點(diǎn)熱量“激活”,它就能釋放出熱量,融化玻璃上的冰。該系統(tǒng)可改進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)的性能。在寒冷天氣,電動(dòng)汽車(chē)消耗了太多能量來(lái)加熱和融冰,新聚合物有望大幅降低此類(lèi)消耗。

  格羅斯曼表示,目前,這種新材料呈微黃色,影響了透明度,他們正在進(jìn)行改進(jìn)。另外,釋放的熱只能比周?chē)h(huán)境高10攝氏度,他們希望能提高到20攝氏度。

  相關(guān)研究成果發(fā)表在最新一期的《先進(jìn)能源材料》雜志上。

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