solarF陽光網(wǎng)訊 在只有頭發(fā)絲十萬分之一的纖維上實(shí)現(xiàn)既發(fā)電又儲能,還能把它織成衣服穿上身?
近日,原創(chuàng)性研究領(lǐng)域權(quán)威期刊《應(yīng)用化學(xué)》(Angewandte Chemie International Edition)的封面文章刊登了復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系彭慧勝教授課題組的最新研究成果。
2006年,彭慧勝從美國博士畢業(yè)后,加入了美國能源部Los Alamos國家實(shí)驗(yàn)室,兩年后,他從美國回到復(fù)旦大學(xué),繼續(xù)從事碳納米管相關(guān)研究。不過研究的著眼點(diǎn)從材料結(jié)構(gòu)本身轉(zhuǎn)移到了利用它的電性能上。
據(jù)彭慧勝教授介紹,“納米最直觀的概念就是頭發(fā)絲的十萬分之一,如果用一納米直徑的小球堆積起一毫米直徑的小球,它的表面積可以提高10的5次方”。這是一種“由小變大”的方法,道理跟石油化工中的催化作用相同,催化劑的表面積越大,效果就越好。彭慧勝將這一設(shè)計(jì)運(yùn)用到了碳納米管的光電轉(zhuǎn)化中。
“美國用這個(gè)材料做太空電梯”
因?yàn)樵诿绹茉床縇os Alamos國家實(shí)驗(yàn)室工作,彭慧勝對碳纖維管材料的相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域非常熟悉,“這個(gè)材料有什么用?我舉一個(gè)例子,第一代防彈衣是鋼板做的,一件衣服重20多公斤。1970年代杜邦公司研制出科夫拉纖維材料(Kevlar),張力是鋼的5倍,而第三代的防彈衣就是由碳納米管纖維來做的”。
彭慧勝課題組的仰志斌同學(xué)做了現(xiàn)場演示,用一根像蜘蛛網(wǎng)一樣肉眼幾乎看不見的碳納米管纖維絲,吊起了一枝圓珠筆。仰志斌告訴在場記者,“要吊起兩噸重的汽車,用直徑5毫米的碳納米管纖維就夠了”。
科幻小說家劉慈欣的“地球往事三部曲”系列《三體Ⅰ》中,人們能通過太空電梯穿梭地球上空,有讀者評論說這是在“挑戰(zhàn)讀者想象力的極限”。但據(jù)2012年8月29日英國《每日郵報(bào)》的報(bào)道,美國加利福尼亞州的電梯港集團(tuán)公司表示,這一想法能在8年內(nèi)成為現(xiàn)實(shí)。
“美國就是用這個(gè)材料做太空電梯?!迸砘蹌俳榻B說,碳納米管纖維最大的特點(diǎn)是很輕、很強(qiáng)韌。