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          科學家發明可儲存和釋放大量能量新材料

          2022-02-07 21:41:18    來源:書生家電網    瀏覽次數:    字號:TT

            科學家發明了一種新型儲能材料,不僅可以儲存大量能量,還可以由程序控制來釋放能量。這種材料在機器人、頭盔等保護設備上將有廣泛的用途。

          科學家發明可儲存和釋放大量能量新材料

            主要研究者之一麻薩諸塞大學阿默斯特分校高分子科學與工程教授阿爾弗雷德·克羅斯比說,這種材料就如同橡皮筋一樣,拉伸后放開,它就彈回去。

            這種材料是在類似橡膠的材料里面加入微小的磁鐵,利用物質“相位變化”的特性吸收和釋放能量。

            所謂相位變化就是一種材料從一種形式向另一種形式的變化。比如水變成蒸汽、水泥的凝固,這都是物質的相變。這個過程中或者吸收能量,或者釋放能量。

            而且,相位變化不一定是物質在液態、固態和氣態之間的變化,即使都是固態,也可以有相位的變化。釋放能量的相位變化可以為一些設備提供能源,但是以前,任何材料能釋放的能量都很有限,不足以作為供能設施。

            “為了增大吸收和釋放的能量,必須在分子或原子層面設計一種新型結構,”克羅斯比說,這難度很大,而且釋放能量的過程往往不受控。

            克羅斯比說這份研究終于找到辦法,不僅發明了新型的“橡膠-磁鐵”材料,還能夠通過編寫的程序控制它釋放能量。

            研究組說,他們借鑒了自然界像捕蠅草這類快速應激的機制。向這種彈力材料內加入磁鐵小顆粒,控制材料的相位變化——讓材料按照需要進行變化:既可以從較強的沖擊中捕獲能量,也能以爆炸式的極快速度釋放大量的能量。

            這份研究1月4日發布于美國國家科學院院刊。

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