最近英國科(ke)學團(tuan)隊(dui)研發一種新型儲(chu)熱(re)晶體(ti)材料(liao),不(bu)僅可以在室溫(wen)環(huan)境下存儲(chu)四個月以上的太陽熱(re)能,還(huan)能依照需求釋放(fang)熱(re)能,有鑒于這款儲(chu)能材料(liao)能長時間儲(chu)熱(re),團(tuan)隊(dui)認為它(ta)會是將來冬季御寒大作戰的潛(qian)在幫(bang)手(shou)。
英國蘭卡(ka)斯特大學(xue)研發的材料主要是基于(yu)多孔材料界(jie)新秀:金(jin)屬有(you)機框架材料(metal-organic framework,MOF),它是由無機金(jin)屬與有(you)機配位體自組裝(zhuang)形成的碳(tan)基3D架構,具多孔性(xing)質(zhi)與高(gao)比表面積,可以吸收大量的氣體、又或是結合(he)其他小分子制成復合(he)材料,因此(ci)不(bu)同的組成材料更會有(you)不(bu)同的物(wu)理(li)或化學(xue)性(xing)質(zhi)。
其中(zhong)團隊著手研(yan)究的MOF材料里面就塞(sai)滿滿的偶氮苯(azobenzene),團隊指出,偶氮苯化(hua)合物具有優異的捕獲光性能(neng),可以當(dang)作MOF的“分(fen)子機器(molecular machine)”,也就是開關,當(dang)接收(shou)到光與熱等外部刺激的時候,就可以改變形狀。
通(tong)過實驗(yan),若(ruo)(ruo)材料(liao)暴露在紫外線燈下,MOF其中的(de)偶氮苯會讓(rang)材料(liao)內部變成應變結構(strained configuration),這有點類似彈簧的(de)彈性位能(neng)(neng)、也(ye)(ye)是通(tong)過形變來存儲能(neng)(neng)量,團隊指出,縮小的(de)MOF孔也(ye)(ye)能(neng)(neng)捕獲偶氮苯分(fen)子,能(neng)(neng)長時間存儲熱能(neng)(neng),若(ruo)(ruo)要(yao)進行“開(kai)關”動作,也(ye)(ye)只要(yao)施加外部熱能(neng)(neng)即可。
蘭開斯特大學(xue)材(cai)料(liao)化學(xue)高級講師兼計劃(hua)主持人John Griffin表示(shi),它有(you)(you)點類似相變材(cai)料(liao),可以當(dang)作(zuo)電熱(re)水袋暖手用,差別在于(yu)不(bu)用充電、只要照(zhao)光即可獲得(de)能量,因此無(wu)論(lun)是在儲熱(re)還是釋放(fang)熱(re)能時,都(dou)不(bu)會(hui)有(you)(you)能量損失,盼未來(lai)隨著(zhu)進一步研(yan)究,可以制造存儲其他能量的材(cai)料(liao)。
進一步測(ce)試(shi)顯示,該材(cai)料能(neng)(neng)夠(gou)存(cun)儲至少四個月的能(neng)(neng)量(liang),遠(yuan)比其(qi)他光敏(min)材(cai)料的幾小時(shi)、幾天還(huan)要更(geng)久,能(neng)(neng)應用(yong)在跨季儲熱技(ji)術,除此(ci)之外,由于MOF材(cai)料并非液體燃(ran)料,穩定(ding)性更(geng)高且能(neng)(neng)再開(kai)發成涂層或是獨(du)立設備,應用(yong)范圍也(ye)更(geng)廣了(le)些。
團隊認為該(gai)材(cai)料(liao)能應用在偏遠地區或(huo)遠離電(dian)網(wang)的加熱系(xi)統,又或(huo)是變(bian)成(cheng)住家(jia)與辦公室的環保供暖(nuan)選(xuan)項(xiang),至于要如何加熱,可(ke)以試試涂在建筑外墻、汽車擋(dang)風玻璃等(deng),變(bian)成(cheng)另(ling)一種(zhong)居家(jia)旅行(xing)必備(bei)良伴。
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