美國研發(fā)新衣服材料 寒冷時自動釋放熱能

[編輯:Cyx]  [發(fā)布時間:2016-02-01 15:02:36]  [紡織科技雜志]

　　當(dāng)你感到寒冷時，假如你身上的衣物能夠自動釋放熱能替你保暖，是不是令人感到相當(dāng)「暖心」呢？

　　這項技術(shù)或許在不久后的將來就能成真。

　　美國麻省理工學(xué)院（MIT）的科學(xué)家們，研發(fā)出一種透明的聚合物薄膜，可應(yīng)用于各種不同的表面，包括衣服或玻璃窗戶等，它能夠吸收太陽光，并在需要的時候，轉(zhuǎn)換為熱能釋放出來。

　　雖然太陽能為取之不盡的能源，但只有在白天的時候，我們才能利用其能量作為用途所需，因此，不少科學(xué)家致力研究要如何最有效率的儲存太陽能，以在陰天或夜晚時使用，目前大多數(shù)的技術(shù)，都著重于如何儲存與利用轉(zhuǎn)換為電力的太陽能。

　　而麻省理工學(xué)院的科學(xué)家，研究出一種高效率的太陽能儲存方法，有別于現(xiàn)存的技術(shù)，研究團(tuán)隊透過化學(xué)反應(yīng)的形式儲存太陽能，并在需要的時候以熱能釋放出來，這項研究被發(fā)布在期刊《AdvancedEnergyMaterials》上。

　　團(tuán)隊表示，要長時間且穩(wěn)定儲存太陽能熱能的關(guān)鍵點在于，要以化學(xué)反應(yīng)的形式儲存、而非直接以熱能的形式儲存能量，因無論隔熱材料與效果再好，隨著時間的流逝，熱能總會逐漸消散，但若以化學(xué)系統(tǒng)的模式，則可無限期將能量以分子結(jié)構(gòu)形式儲存，直到透過一點點熱能、光能或電的觸發(fā)，將其能量以熱能形式釋放。

　　要作為這項材料的分子，必須能以2種不同的結(jié)構(gòu)形式穩(wěn)定存在。接觸到太陽光時，光能會使種分子變?yōu)椤赋潆姞顟B(tài)」的結(jié)構(gòu)，且可以以這種結(jié)構(gòu)形式長時間穩(wěn)定存在，接著，若以特定溫度或其他形式的刺激該分子，分子便會馬上退回其原始的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，并在這過程中釋放出熱能。

　　團(tuán)隊使用的化學(xué)形式儲存能源的材料為「太陽熱能燃料（solarthermalfuels，STF）」，這種材料先前就曾被該團(tuán)隊研發(fā)出來，但當(dāng)時是以液態(tài)形式被使用，而非制造出可長久存在的固態(tài)薄膜，而現(xiàn)在，團(tuán)隊利用新技術(shù)，讓STF以便宜又廣泛運用的技術(shù)、聚合物薄膜材料的形式存在。

　　為了讓該材料能大量儲存熱能，且不難制造，團(tuán)隊使用偶氮苯（azobenzenes）作為聚合物薄膜，并修改偶氮苯的化學(xué)特性以增強(qiáng)其能源密度，使偶氮苯能形成平整、均勻的高可穿透薄膜。

　　團(tuán)隊在實驗過程中，將偶氮苯薄膜置于汽車擋風(fēng)玻璃表面，雖然仍有少部分冰殘留，但可有效除去擋風(fēng)玻璃上大部份的冰。團(tuán)隊表示，德國豪華車制造商BMW為該研究的贊助者之一，顯示BMW十分看好這項技術(shù)的潛在應(yīng)用前景。

　　研究團(tuán)隊將持續(xù)改良該材料的特性，要提高目前為淡黃色的偶氮苯薄膜的透明度。此外，目前偶氮苯薄膜可釋放出高于周圍溫度約攝氏10度的熱能，雖然作為融冰應(yīng)用已綽綽有余，但團(tuán)隊的目標(biāo)，是要讓其提升至可釋放出高于周圍約攝氏20度的熱能。美國研發(fā)新衣服材料 寒冷時自動釋放熱能