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[分享]科学家发现新型发电方式碳纳米管产生大电流

发表于2010-03-15    351人浏览    0人跟帖    复制链接  只看楼主

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麻省理工学院科学家发现一种新发电方式,利用碳纳米管产生出大电流,可为超小型设备提供电能,而且纳米管产生的电能是同等重量锂离子电池电能的100倍。参与研究的科学家迈克尔·斯特拉诺(MichaelStrano)称这项研究翻开了能量研究领域的全新一页。麻省理工学院科学家介绍了实验过程:他们首先制备直径仅几十亿分之一米的碳纳米管,然后在碳纳米管表面涂覆一层燃料,利用激光束或者高压火花点燃纳米管一端的燃料,随即,沿着纳米管长度方向将产生快速移动的热波,就如同导火索点燃后,火焰沿着导火索快速移动的情景燃料燃烧产生的热量以非常快的速度传入碳纳米管,热量在纳米管中的传播速度比在燃料自身中的传播速度快数千倍。随着碳纳米管的热量反馈回燃料,沿着碳纳米管长度形成了一个热波。实验证明,当温度为3000开尔文时,沿着碳纳米管传播的热环的速度非常快,是燃料化学反应产生热量速度的10000倍。

事实证明,燃烧产生的热量同时也推动电子沿着碳纳米管移动,从而产生很大的电流。斯特拉诺称,实验首次预测了燃烧产生的热波能够被碳纳米管引导,并且热波可以推动电子沿着纳米管前进。现在,实验所用的这套系统已经能够提供电能。从重量方面比较,纳米管产生的电能是同等重量锂离子电池电能的100倍。斯特拉诺称,这套系统产生的电能比通过常规热电计算所估算的结果大很多。

研究人员分析了碳纳米管产生电能的原因。斯特拉诺说,碳纳米管产生的电能可以用称为电子拖带(electronentrainment)的机制来解释,即热波成为了电荷的载体,就犹如洋波收集和传播海洋表面的碎片那样,这一重要的特性可让系统产生巨大的能量。

斯特拉诺说,现在还不能完全估计这套系统在未来的用途,其可运用在超小型电子设备上为其提供能量,同时,它也可能用于环境传感器设备中。从理论上来说,这套系统在未使用前能无限期的保持能量,而普通电池电量在使用前就已经将逐渐衰减。斯特拉诺认为将纳米管进行排列后,可用来为大型设备提供足够的能量。

研究者打算采用不同种类的涂覆材料来进行试验,让这套系统产生交流电,可开辟出更多的用途。同时,现在的系统电能效率较低,许多能量都化作热散失掉,研究小组计划通过采取一定的措施来提高其热电转换效率。

来源:互联网

科学家发现新型发电方式碳纳米管产生大电流_1

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