美國研發新衣服材料 寒冷時自動釋放熱能

[編輯:Cyx]  [發布時間:2016-02-01 15:02:36]  [紡織科技雜志]

　　當你感到寒冷時，假如你身上的衣物能夠自動釋放熱能替你保暖，是不是令人感到相當「暖心」呢？

　　這項技術或許在不久后的將來就能成真。

　　美國麻省理工學院（MIT）的科學家們，研發出一種透明的聚合物薄膜，可應用于各種不同的表面，包括衣服或玻璃窗戶等，它能夠吸收太陽光，并在需要的時候，轉換為熱能釋放出來。

　　雖然太陽能為取之不盡的能源，但只有在白天的時候，我們才能利用其能量作為用途所需，因此，不少科學家致力研究要如何最有效率的儲存太陽能，以在陰天或夜晚時使用，目前大多數的技術，都著重于如何儲存與利用轉換為電力的太陽能。

　　而麻省理工學院的科學家，研究出一種高效率的太陽能儲存方法，有別于現存的技術，研究團隊透過化學反應的形式儲存太陽能，并在需要的時候以熱能釋放出來，這項研究被發布在期刊《AdvancedEnergyMaterials》上。

　　團隊表示，要長時間且穩定儲存太陽能熱能的關鍵點在于，要以化學反應的形式儲存、而非直接以熱能的形式儲存能量，因無論隔熱材料與效果再好，隨著時間的流逝，熱能總會逐漸消散，但若以化學系統的模式，則可無限期將能量以分子結構形式儲存，直到透過一點點熱能、光能或電的觸發，將其能量以熱能形式釋放。

　　要作為這項材料的分子，必須能以2種不同的結構形式穩定存在。接觸到太陽光時，光能會使種分子變為「充電狀態」的結構，且可以以這種結構形式長時間穩定存在，接著，若以特定溫度或其他形式的刺激該分子，分子便會馬上退回其原始的結構狀態，并在這過程中釋放出熱能。

　　團隊使用的化學形式儲存能源的材料為「太陽熱能燃料（solarthermalfuels，STF）」，這種材料先前就曾被該團隊研發出來，但當時是以液態形式被使用，而非制造出可長久存在的固態薄膜，而現在，團隊利用新技術，讓STF以便宜又廣泛運用的技術、聚合物薄膜材料的形式存在。

　　為了讓該材料能大量儲存熱能，且不難制造，團隊使用偶氮苯（azobenzenes）作為聚合物薄膜，并修改偶氮苯的化學特性以增強其能源密度，使偶氮苯能形成平整、均勻的高可穿透薄膜。

　　團隊在實驗過程中，將偶氮苯薄膜置于汽車擋風玻璃表面，雖然仍有少部分冰殘留，但可有效除去擋風玻璃上大部份的冰。團隊表示，德國豪華車制造商BMW為該研究的贊助者之一，顯示BMW十分看好這項技術的潛在應用前景。

　　研究團隊將持續改良該材料的特性，要提高目前為淡黃色的偶氮苯薄膜的透明度。此外，目前偶氮苯薄膜可釋放出高于周圍溫度約攝氏10度的熱能，雖然作為融冰應用已綽綽有余，但團隊的目標，是要讓其提升至可釋放出高于周圍約攝氏20度的熱能。美國研發新衣服材料 寒冷時自動釋放熱能