科学家新发现:碳纳米管产生大电流(新型发电方式)

科学家新发现:碳纳米管产生大电流(新型发电方式)

麻省理工学院科学家发现一种新发电方式，利用碳纳米管产生出大电流，可为超小型设备提供电能，而且纳米管产生的电能是同等重量锂离子电池电能的100倍。 参与研究的科学家迈克尔·斯特拉诺（ Michael Strano）称这项研究翻开了能量研究领域的全新一页。麻省理工学院科学家介绍了实验过程：他们首先制备直径仅几十亿分之一米的碳纳米管，然后在碳纳米管表面涂覆一层燃料，利用激光束或者高压火花点燃纳米管一 端的燃料，随即，沿着纳米管长度方向将产生快速移动的热波，就如同导火索点燃后，火焰沿着导火索快速移动的情景。

燃料燃烧产生的热量以非常快的速度传入碳纳米管，热量在纳米管中的传播速度比在燃料自身中的传播速度快数千倍。随着碳纳米管的热量反馈回燃料，沿着碳纳米管长度形成了一个热波。实验证明，当温度为3000开尔文时，沿着碳纳米管传播的热环的速度非常快，是燃料化学反应产生热量速度的10000倍。

事实证明，燃烧产生的热量同时也推动电子沿着碳纳米管移动，从而产生很大的电流。斯特拉诺称，实验首次预测了燃烧产生的热波能够被碳纳米管引导，并且热波可以推动电子沿着纳米管前进。现在，实验所用的这套系统已经能够提供电能。从重量方面比较，纳米管产生的电能是同等重量锂离子电池电能的100倍。斯特拉诺称，这套系统产生的电能比通过常规热电计算所估算的结果大很多。

研究人员分析了碳纳米管产生电能的原因。斯特拉诺说，碳纳米管产生的电能可以用称为电子拖带（electron entrainment）的机制来解释，即热波成为了电荷的载体，就犹如洋波收集和传播海洋表面的碎片那样，这一重要的特性可让系统产生巨大的能量。

斯特拉诺说，现在还不能完全估计这套系统在未来的用途，其可运用在超小型电子设备上为其提供能量，同时，它也可能用于环境传感器设备中。从理论上来说，这套系统在未使用前能无限期的保持能量，而普通电池电量在使用前就已经将逐渐衰减。斯特拉诺认为将纳米管进行排列后，可用来为大型设备提供足够的能量。

研究者打算采用不同种类的涂覆材料来进行试验，让这套系统产生交流电，可开辟出更多的用途。同时，现在的系统电能效率较低，许多能量都化作热散失掉，研究小组计划通过采取一定的措施来提高其热电转换效率。