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新太阳能蓄热透明聚合物膜

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 想象一件可以根据指令自动增温的毛衣,当你出门时不需要再拿外套而不用担心天气。或者能自动预热以方便除去挡风玻璃上的冰的雨刷。听起来像不像已经瞥见了未来?但是得益于新材料的发明,这些都将很快变成现实。

MIT的研究者发明了一种新的透明聚合物膜,从太阳获取热量并保存供以后使用。有别于取自太阳的热量并将它存储为电力来储存太阳能的传统方法,新太阳能蓄热透明聚合物膜将太阳能保存为一种化学状态。一旦保存之后,储存的太阳能热量可以通过简单的化学反应释放出来。由于无论周围的绝缘性如何,散热无法避免,而化学存储系统可以无限期地将能量保存在稳定的分子构型中,直到小型的震荡(或轻微的电流)引发了它的释放。

组成太阳能热燃料聚合物薄膜的三个不同的层 (每个厚度为4 到5微米)

先前尝试在化学状态中存储太阳能热在实用推广中受到限制是因为它们被设计用于液体溶液中。然而,由于新材料的固态薄膜形式,它可以结合广泛的产品类别。这种薄膜非常纤薄以至于它可以被夹入挡风玻璃的层玻璃之间甚至被织入衣服中。一旦编织成一个物体,这种材料只需要热量或电能上的轻微爆发就能释放出存储的能量,能使表面的温度上升10度左右。

这意味着你在白天穿的衣服也许可以吸收热量储备在晚上释放。由于这种新材料是透明的所以它也可用在汽车的前挡风玻璃上以自动融化上面形成的冰。与目前的车窗不同,当前的车窗玻璃中嵌入了加热的导线丝用来融化冰,这导致其不透明,法律禁止这种导线被安置在前窗上,因为他们可能阻碍了司机的视线。

但是从更实际的角度来看,对汽车而言这种新型太阳能蓄热材料能降低汽车在寒冷天气中加热车窗和除冰的能量,对于电动汽车来说这类的消耗可以降低30%。相反如果这些电动汽车能在化学反应中存储额外的热量,其电池的能量会转移到其他功能上。

不过期待现在就看到这种让人惊喜的材料出现在你的衣服和汽车里还为时尚早,研究人员正在对这种材料进行进一步调整优化,目前其还存在轻微泛黄的现象。研究人员希望其在商业化之前消除这个问题,并努力将材料释放热量造成的周边温度上升从10度提高到20度。

 
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