新突破 华裔工程师利用T恤给手机充电

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【大纪元2012年05月31日讯】(大纪元记者张东光编译报导)工程师宣称,他们已经成功地将棉质T恤转化为一个可曲折、高导电的电子元件,可以做为充电之用。

Discovery频道28日报导,南卡罗来纳大学机械工程教授李晓东(Xiaodong Li)在《先进材料》(Advanced Materials)期刊上发表论文说:“在未来,你可以想像我们的手机就像一张薄纸,你可以卷起来。但我们需要柔性的能源设备,与可曲折、可伸缩的主板将其整合进来。”

2010年,李和他的同事透过将纤维转化为碳化硼纳米线(boron carbide nanowires)的过程,将一件棉质T恤转化成轻质防弹衣。他采用的棉质T恤,是他花5美元从沃尔玛买来的。

李说,他们试过很多的“配方”,他将他们的实验类比为复制餐厅主厨的餐点。

首先,他们将这个棉布浸泡在氟化钠(sodium fluoride)溶液中一个小时,然后将湿材料在预热烤炉中干燥三个小时。之后,用更热的炉子加热一个小时。

在整个过程完成前,棉花已转变为活性碳。尽管被烘烤,烧焦的材料仍可折叠。接着,工程师们给它涂上一层纳米导电金属氧化锰(manganese oxide),这是最后一道工序,如此制成了他们的储能装置。该设备称为超级电容器,会比电池更迅速地回应电力的需求。

李教授还说,尽管其他人已使用过棉花当储能装置,但他们的研究团队是最早将T恤转成活性碳、使其成为超级电容器者。

根据他们的测试,该超级电容器的性能与其它碳基的超级电容相同,使用1,000次循环后,仍可保留97.3%的蓄电容量。

他说:“这是一个非常简单的低成本制程,而且也环保。”他和他的研究团队估计,直接使用从纺织厂生产的棉布来转化成活性碳的成本,可以比用处理煤炭或原油的化学程序还要便宜10倍。

为了让这个概念上市,李说下一个阶段,他想找寻一个潜在的工业伙伴。他同时接触政府领袖,希望利用这个制程来复苏当地的纺织业。

密西根科技大学机械工程助理教授亚撒尔说:“这项工作的新奇之处在于,他们使用简单的热处理工艺和一点点化学过程,已将织物化腐朽为神奇,”“当然,面临的挑战是如何提高这些纤维可以存储能源的容量。”

近期在北京进行成果简报的李教授说,他憧憬有朝一日,学术会议的与会学者可以使用可卷曲的电子海报,包括柔性电源。“我喜欢思考大局,”他说。“沿着这条路走下去,我们会看到,这样用棉花制成的能源设备会进入市场。我们就不会再依赖石油了。”

(责任编辑:毕儒宗)

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