據外媒報(bao)道,最近英(ying)國科學團隊研發一種(zhong)新型儲熱(re)(re)(re)晶體材料,不僅可(ke)以(yi)在(zai)室溫環(huan)境(jing)下存儲四個月以(yi)上(shang)的太陽熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng),還能(neng)(neng)(neng)依照(zhao)需求釋放熱(re)(re)(re)能(neng)(neng)(neng),有(you)鑒于這(zhe)款材料能(neng)(neng)(neng)長時(shi)間儲熱(re)(re)(re),團隊認為它會是(shi)將來冬(dong)季御寒大作戰的潛在(zai)幫手(shou)。
由英(ying)國蘭開(kai)斯特大學研(yan)發(fa)的(de)材料(liao)主要是(shi)基(ji)于多孔材料(liao)界(jie)新秀:金屬有(you)機(ji)框架材料(liao)(metal-organic framework,MOF),它是(shi)由無機(ji)金屬與有(you)機(ji)配(pei)位體自組裝形成(cheng)(cheng)的(de)碳基(ji)3D架構,具多孔性(xing)質與高比(bi)表面積,可以吸收大量的(de)氣體、又或是(shi)結合其(qi)他小分子制成(cheng)(cheng)復合材料(liao),因(yin)此不(bu)同的(de)組成(cheng)(cheng)材料(liao)更(geng)會有(you)不(bu)同的(de)物理或化學性(xing)質。
其中團(tuan)隊(dui)著(zhu)手研究的(de)MOF材料里面就(jiu)塞滿(man)(man)滿(man)(man)的(de)偶氮(dan)苯(azobenzene),團(tuan)隊(dui)指出(chu),偶氮(dan)苯化合(he)物具有優異的(de)捕(bu)獲(huo)光(guang)性能,可(ke)以當作MOF的(de)“分子機器(qi)(molecular machine)”,也(ye)就(jiu)是開關,當接(jie)收到(dao)光(guang)與熱(re)等外部刺激的(de)時候,就(jiu)可(ke)以改(gai)變形狀。
通(tong)過(guo)實驗,若(ruo)材料(liao)暴露(lu)在(zai)紫外(wai)線燈下(xia),MOF其中的(de)偶氮苯會(hui)讓(rang)材料(liao)內部變成應變結構(strained configuration),這有點類似(si)彈簧的(de)彈性位能(neng)(neng)、也是通(tong)過(guo)形變來存儲(chu)能(neng)(neng)量,團隊指出,縮小的(de)MOF孔也能(neng)(neng)捕獲偶氮苯分(fen)子,能(neng)(neng)長時間存儲(chu)熱能(neng)(neng),若(ruo)要進(jin)行“開(kai)關”動(dong)作,也只要施加外(wai)部熱能(neng)(neng)即可(ke)。
蘭開斯特大學(xue)材(cai)料化學(xue)高級(ji)講(jiang)師兼計劃(hua)主持人John Griffin表示,它有(you)點類似相變材(cai)料,可以(yi)(yi)當作電熱水袋(dai)暖手用,差(cha)別在于(yu)不(bu)(bu)用充電、只要照光即可獲得能量(liang),因此(ci)無論是在儲熱還(huan)是釋放熱能時,都不(bu)(bu)會有(you)能量(liang)損(sun)失(shi),盼(pan)未來隨(sui)著進(jin)一步研究(jiu),可以(yi)(yi)制(zhi)造存儲其他能量(liang)的(de)材(cai)料。
進一步測試顯示,該材料(liao)(liao)能夠存儲(chu)至少(shao)四(si)個月(yue)的能量(liang),遠比其他(ta)光敏(min)材料(liao)(liao)的幾(ji)小時、幾(ji)天還要更(geng)久,能應(ying)(ying)用(yong)在跨(kua)季儲(chu)熱技術,除此之外,由于MOF材料(liao)(liao)并非液體燃料(liao)(liao),穩定性更(geng)高且能再開發成涂層或(huo)是(shi)獨(du)立設備,應(ying)(ying)用(yong)范圍也更(geng)廣了些。
團隊認為該材料能(neng)應用在(zai)偏遠(yuan)(yuan)地區或遠(yuan)(yuan)離電網(wang)的(de)加熱系統(tong),又或是(shi)變(bian)成住家與辦公室的(de)環保供暖選項(xiang),至于要(yao)如(ru)何加熱,可以試試涂在(zai)建筑外墻(qiang)、汽(qi)車擋(dang)風玻(bo)璃等(deng),變(bian)成另(ling)一種居家旅(lv)行(xing)必備(bei)良伴。