美国研发新衣服材料 寒冷时自动释放热能

[编辑:Cyx]  [发布时间:2016-02-01 15:02:36]  [纺织科技杂志]

　　当你感到寒冷时，假如你身上的衣物能够自动释放热能替你保暖，是不是令人感到相当「暖心」呢？

　　这项技术或许在不久后的将来就能成真。

　　美国麻省理工学院（MIT）的科学家们，研发出一种透明的聚合物薄膜，可应用于各种不同的表面，包括衣服或玻璃窗户等，它能够吸收太阳光，并在需要的时候，转换为热能释放出来。

　　虽然太阳能为取之不尽的能源，但只有在白天的时候，我们才能利用其能量作为用途所需，因此，不少科学家致力研究要如何最有效率的储存太阳能，以在阴天或夜晚时使用，目前大多数的技术，都着重于如何储存与利用转换为电力的太阳能。

　　而麻省理工学院的科学家，研究出一种高效率的太阳能储存方法，有别于现存的技术，研究团队透过化学反应的形式储存太阳能，并在需要的时候以热能释放出来，这项研究被发布在期刊《AdvancedEnergyMaterials》上。

　　团队表示，要长时间且稳定储存太阳能热能的关键点在于，要以化学反应的形式储存、而非直接以热能的形式储存能量，因无论隔热材料与效果再好，随著时间的流逝，热能总会逐渐消散，但若以化学系统的模式，则可无限期将能量以分子结构形式储存，直到透过一点点热能、光能或电的触发，将其能量以热能形式释放。

　　要作为这项材料的分子，必须能以2种不同的结构形式稳定存在。接触到太阳光时，光能会使种分子变为「充电状态」的结构，且可以以这种结构形式长时间稳定存在，接著，若以特定温度或其他形式的刺激该分子，分子便会马上退回其原始的结构状态，并在这过程中释放出热能。

　　团队使用的化学形式储存能源的材料为「太阳热能燃料（solarthermalfuels，STF）」，这种材料先前就曾被该团队研发出来，但当时是以液态形式被使用，而非制造出可长久存在的固态薄膜，而现在，团队利用新技术，让STF以便宜又广泛运用的技术、聚合物薄膜材料的形式存在。

　　为了让该材料能大量储存热能，且不难制造，团队使用偶氮苯（azobenzenes）作为聚合物薄膜，并修改偶氮苯的化学特性以增强其能源密度，使偶氮苯能形成平整、均匀的高可穿透薄膜。

　　团队在实验过程中，将偶氮苯薄膜置于汽车挡风玻璃表面，虽然仍有少部分冰残留，但可有效除去挡风玻璃上大部份的冰。团队表示，德国豪华车制造商BMW为该研究的赞助者之一，显示BMW十分看好这项技术的潜在应用前景。

　　研究团队将持续改良该材料的特性，要提高目前为淡黄色的偶氮苯薄膜的透明度。此外，目前偶氮苯薄膜可释放出高于周围温度约摄氏10度的热能，虽然作为融冰应用已绰绰有余，但团队的目标，是要让其提升至可释放出高于周围约摄氏20度的热能。美国研发新衣服材料 寒冷时自动释放热能