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新塑材可用于集能和“人造肌肉”

发布:2015-04-10 14:16   来源:科学日报   阅读:974
摘要:日前美国得克萨斯大学达拉斯分校和弗吉尼亚理工学院的研究人员正在让这种特种塑料产生更多电能,使其更广泛地用于绿色能源与“人造肌肉”等方面。有关研究进展将在美国化学学会第249届全美会议暨博览会上公布。
 
    一种用于过滤器和油管的特种塑料在被拉或挤压时能产生电能。日前美国得克萨斯大学达拉斯分校和弗吉尼亚理工学院的研究人员正在让这种特种塑料产生更多电能,使其更广泛地用于绿色能源与“人造肌肉”等方面。有关研究进展将在美国化学学会第249届全美会议暨博览会上公布。
 
    这种特种塑料名为聚偏二氟乙烯(PVDF)。它和其他具有相似特征的材料已在现代技术中发挥作用,例如,在触摸屏设备形成压力传感器等。得克萨斯大学达拉斯分校的沃尔特·沃特博士说:“过去的几年里,我们对PVDF材料做了大量研究工作。如在有关精确的条件下可以对它压电,这意味着拉抻它即会产生电;或者在材料的表面通电,可使其改变形状。”
 
    据物理学家组织网报道,研究人员意识到PVDF的潜在压电性如能得到显著提高,其应用潜力将远远超过以往。他们据此思路开发了更软且可收集能量的PVDF聚合物,作为能源收集材料和系统中心的一部分。
 
    为研制更软的PVDF聚合物,他们将“巴基球”这种有机纳米结构与单壁碳纳米管进行结合,增强了PVDF材料的双压电性能。该材料的应用之一是,可将其纱线结构转变成人造肌肉,当电流和温度改变时,可作出收缩或放松的反应。为了让它更有力量,他们采用约十股人类头发宽度的尼龙纤维,缠绕成一个长卷。实验显示,这一结构可以收缩近50%,在加热时可负重约16磅。
 
    沃特博士说:“该材料的另一个潜在应用是作为一种捕获绿色能源的材料。例如利用飞机乘客坐下、站起和调整座位时产生的能量,来启动机舱器件的部分功能,如打开机舱和头顶上的灯。”这将使航空公司免于在飞机上安装过多的电缆,亦可明显减轻飞机载荷并节省燃料。
 
    沃特博士还表示,他们正在寻找更多方法,将这种材料用于更大的收集能量设备,并制造出真正的人造肌肉。 

注:部分数据来源互联网,仅供参考 (责任编辑:刘霞

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