作者：林薏茹
來源：科技新報(bào)
原標(biāo)題：MIT研發(fā)新材料：白天吸收太陽光，需要時(shí)再以熱能釋放


　　當(dāng)你感到寒冷時(shí)，假如你身上的衣物能夠自動(dòng)釋放熱能替你保暖，是不是令人感到相當(dāng)“暖心”呢？這項(xiàng)技術(shù)或許在不久后的將來就能成真。美國麻省理工學(xué)院（MIT）的科學(xué)家們，研發(fā)出一種透明的聚合物薄膜，可應(yīng)用于各種不同的表面，包括衣服或玻璃窗戶等，它能夠吸收太陽光，并在需要的時(shí)候，轉(zhuǎn)換為熱能釋放出來。
　　雖然太陽能為取之不盡的能源，但只有在白天的時(shí)候，我們才能利用其能量作為用途所需，因此，不少科學(xué)家致力研究要如何最有效率的儲(chǔ)存太陽能，以在陰天或夜晚時(shí)使用，目前大多數(shù)的技術(shù)，都著重于如何儲(chǔ)存與利用轉(zhuǎn)換為電力的太陽能。
　　而麻省理工學(xué)院的科學(xué)家，研究出一種高效率的太陽能儲(chǔ)存方法，有別于現(xiàn)存的技術(shù)，研究團(tuán)隊(duì)透過化學(xué)反應(yīng)的形式儲(chǔ)存太陽能，并在需要的時(shí)候以熱能釋放出來，這項(xiàng)研究被發(fā)布在期刊《Advanced Energy Materials》 上。
　　團(tuán)隊(duì)表示，要長時(shí)間且穩(wěn)定儲(chǔ)存太陽能熱能的關(guān)鍵點(diǎn)在于，要以化學(xué)反應(yīng)的形式儲(chǔ)存、而非直接以熱能的形式儲(chǔ)存能量，因無論隔熱材料與效果再好，隨著時(shí)間的流逝，熱能總會(huì)逐漸消散，但若以化學(xué)系統(tǒng)的模式，則可無限期將能量以分子結(jié)構(gòu)形式儲(chǔ)存，直到透過一點(diǎn)點(diǎn)熱能、光能或電的觸發(fā)，將其能量以熱能形式釋放。
　　要作為這項(xiàng)材料的分子，必須能以2種不同的結(jié)構(gòu)形式穩(wěn)定存在。接觸到太陽光時(shí)，光能會(huì)使這種分子變?yōu)椤俺潆姞顟B(tài)”的結(jié)構(gòu)，且可以以這種結(jié)構(gòu)形式長時(shí)間穩(wěn)定存在，接著，若以特定溫度或其他形式的刺激該分子，分子便會(huì)馬上退回其原始的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，并在這過程中釋放出熱能。
　　團(tuán)隊(duì)使用的化學(xué)形式儲(chǔ)存能源的材料為“太陽熱能燃料（solar thermal fuels，STF）”，這種材料先前就曾被該團(tuán)隊(duì)研發(fā)出來，但當(dāng)時(shí)是以液態(tài)形式被使用，而非制造出可長久存在的固態(tài)薄膜，而現(xiàn)在，團(tuán)隊(duì)利用新技術(shù)，讓 STF 以便宜又廣泛運(yùn)用的技術(shù)、聚合物薄膜材料的形式存在。

　　為了讓該材料能大量儲(chǔ)存熱能，且不難制造，團(tuán)隊(duì)使用偶氮苯（azobenzenes）作為聚合物薄膜，并修改偶氮苯的化學(xué)特性以增強(qiáng)其能源密度，使偶氮苯能形成平整、均勻的高可穿透薄膜。
　　團(tuán)隊(duì)在實(shí)驗(yàn)過程中，將偶氮苯薄膜置于汽車擋風(fēng)玻璃表面，雖然仍有少部分冰殘留，但可有效除去擋風(fēng)玻璃上大部份的冰。團(tuán)隊(duì)表示，德國豪華車制造商 BMW 為該研究的贊助者之一，顯示 BMW 十分看好這項(xiàng)技術(shù)的潛在應(yīng)用前景。
　　研究團(tuán)隊(duì)將持續(xù)改良該材料的特性，要提高目前為淡黃色的偶氮苯薄膜的透明度。此外，目前偶氮苯薄膜可釋放出高于周圍溫度約攝氏 10 度的熱能，雖然作為融冰應(yīng)用已綽綽有余，但團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)，是要讓其提升至可釋放出高于周圍約攝氏 20 度的熱能。


作者：林薏茹 來源：科技新報(bào) 責(zé)任編輯：wutongyufg