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【新知】可以储能的电缆
发布时间:2014-06-25 浏览次数:

你敢想象吗?未来你随身穿的外套的衣物纤维可以为你的MP3播放器、智能手机甚至电动汽车提供动力!这听起来像是个科幻故事,但是基于重大的技术突破,这事儿有可能成真了!

谁都知道,电缆只能用来传输能量。但是美国佛罗里达中央大学研究实验室的纳米科学家们发明了一种新技术,这种技术可以让一根细铜线同时具备传输和储存能量的神奇能力。最新一期的《自然》杂志已对这项新技术进行了详细讨论;而《高级材料》杂志更是准备将其作为下期封面的主打故事(6月30日)。

“铜线只是个开始,随着技术进步,具有纳米结构的特殊纤维也可以导电并储存能量”。佛罗里达中央大学纳米技术科学家托马斯教授说。

托马斯指出,这一技术可以直接应用于电动汽车、空间运载火箭和便携式电子设备的开发与设计中。如果在同一电路上传输和储存能量的技术能够普及的话,那么又大又笨的电池就可以跟大家说拜拜了。与此同时,电子设备会变得越来越小型化,以往被大块电池占据的空间也可以挪做他用了。以运载火箭为例,这项技术既可以帮它减轻负重又可以帮它降低发射成本。

“储能电缆”的灵感是托马斯夜间散步偶然所得。这之后他就开始带领团队用一根铜线来做实验。通过技术手段,他们从这根铜线的外层获得一层纳米晶须,然后用一种特殊的合金予以处理,最终创建成了一个电极。但是储存大量能量需要两个电极,他们不得不再想个办法另建一个电极。

功夫不负有心人,他们做到了。方法是在铜线外层生成的纳米晶须周围增加了一圈极薄的塑料片,并用金属护层将其包裹起来,最后用一种特殊的凝胶将各层粘合在一起,这样就成功创建了第二个电极。两个电极都创建成功后,这根神奇的铜线就可以既传输又储存能量了。因为纳米晶须是绝缘的,所以在内部铜线保留导电功能的同时,铜线的外层还可以独立储存大量的能量。换句话说,托马斯和他的团队在铜线外部创建了一个可以储存大量能量的 超级电容器,它储存的能量可以能够驱动汽车车或者重型建筑设备。

令人振奋的是,这种新技术还可以用在其他类型的材料上。比如将柔性太阳能电池与经过特殊处理的衣物纤维串联起来做成的外套,就可以独立地给小型电子产品和其他设备供电。

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