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| 神奇的石墨海綿——一點(diǎn)點(diǎn)陽(yáng)光就能化水為氣 |
| 來(lái)源：中國(guó)粉體技術(shù)網(wǎng) 更新時(shí)間：2014-08-18 10:57:01 瀏覽次數(shù)： |
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頂層吸收熱量并保溫，底層多孔結(jié)構(gòu)吸收水分
麻省理工學(xué)院機(jī)械工程系的研究人員宣布他們成功制造出了一種神奇海綿，可以利用太陽(yáng)能將水轉(zhuǎn)化為水蒸汽，所需的太陽(yáng)光亮度只是傳統(tǒng)蒸汽太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)的1/100?？茖W(xué)家在碳質(zhì)泡沫上覆蓋多層石墨薄片，制造出了這種新型材料，據(jù)報(bào)道，這種材料的能量轉(zhuǎn)化效率高達(dá)85%。
這種材料可以漂浮在水面上，在進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)后，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了如何實(shí)現(xiàn)材料頂層保暖性能最佳化的好辦法——在微波爐中加熱石墨，讓石墨的體積增大，密度減小，在微波爐中的石墨開始冒泡，體積開始膨脹。結(jié)果石墨頂層滲透性能極佳，能很好的吸收并保存熱量。
最底層是含有大量微小氣囊的碳泡沫結(jié)構(gòu)，可以讓材料浮在水面上，同時(shí)這層材料也具有保溫隔熱功效，可以防止熱量從底部流失。不過(guò)這層材料的真正厲害之處，在于它可以將水轉(zhuǎn)化為水蒸汽，無(wú)數(shù)細(xì)小的孔洞在熱量的作用下通過(guò)毛細(xì)孔效應(yīng)將水吸上來(lái)。
如此，在陽(yáng)光的照射下，材料被加熱，并在底層泡沫和空氣之間形成壓差，這部分壓差可以將水通過(guò)碳泡沫吸到石墨層。只要水進(jìn)入了石墨結(jié)構(gòu)，在此囤積的大量熱能就能將水轉(zhuǎn)化為水蒸汽。照射石墨層的陽(yáng)光越強(qiáng)烈，通過(guò)材料被吸上來(lái)的水量越大，產(chǎn)生的蒸汽也就越多。
“無(wú)論是脫鹽淡化、衛(wèi)生體系還是消毒領(lǐng)域，蒸汽的作用都很重要，”負(fù)責(zé)這項(xiàng)材料學(xué)研究的麻省理工學(xué)院博士后研究生Hadi Ghasemi說(shuō)，“尤其是在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，陽(yáng)光是唯一的能量來(lái)源，如果能用太陽(yáng)能發(fā)電，無(wú)疑非常有用。”
團(tuán)隊(duì)也表示這種海綿一樣的材料的制造原料相當(dāng)?shù)土?，可以用于一系列低成本、緊湊型的蒸汽發(fā)電用途，團(tuán)隊(duì)特別指出這項(xiàng)新技術(shù)比起傳統(tǒng)太陽(yáng)能蒸汽發(fā)電技術(shù)有巨大的進(jìn)步。
我們相信未來(lái)的太陽(yáng)能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)一定會(huì)更便宜、更容易制造、運(yùn)行更簡(jiǎn)單、維護(hù)更方便。
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