來源:環(huán)球網(wǎng) | 0評論 | 8912查看 | 2014-07-25 14:50:00
麻省理工學(xué)院機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,可以利用太陽能將水轉(zhuǎn)化為水蒸汽,所需的太陽光亮度只是傳統(tǒng)蒸汽太陽能發(fā)電機的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)報道,這種材料的能量轉(zhuǎn)化效率高達85%。
這種材料可以漂浮在水面上,在進行了大量實驗后,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了如何實現(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,無數(shù)細小的孔洞在熱量的作用下通過毛細孔效應(yīng)將水吸上來。
如此,在陽光的照射下,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碳泡沫吸到石墨層。只要水進入了石墨結(jié)構(gòu),在此囤積的大量熱能就能將水轉(zhuǎn)化為水蒸汽。照射石墨層的陽光越強烈,通過材料被吸上來的水量越大,產(chǎn)生的蒸汽也就越多。

頂層吸收熱量并保溫,底層多孔結(jié)構(gòu)吸收水分
“無論是脫鹽淡化、衛(wèi)生體系還是消毒領(lǐng)域,蒸汽的作用都很重要,”負責(zé)這項材料學(xué)研究的麻省理工學(xué)院博士后研究生Hadi Ghasemi說,“尤其是在一些偏遠地區(qū),陽光是唯一的能量來源,如果能用太陽能發(fā)電,無疑非常有用?!?/div>
團隊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,團隊特別指出這項新技術(shù)比起傳統(tǒng)太陽能蒸汽發(fā)電技術(shù)有巨大的進步。我們相信未來的太陽能蒸汽發(fā)電系統(tǒng)一定會更便宜、更容易制造、運行更簡單、維護更方便。