科學家新發現:碳納米管產生大電流(新型發電方式)

麻省理工學院科學家發現一種新發電方式，利用碳納米管產生出大電流，可為超小型設備提供電能，而且納米管產生的電能是同等重量鋰離子電池電能的100倍。 參與研究的科學家邁克爾·斯特拉諾（ Michael Strano）稱這項研究翻開了能量研究領域的全新一頁。麻省理工學院科學家介紹了實驗過程：他們首先制備直徑僅幾十億分之一米的碳納米管，然后在碳納米管表面涂覆一層燃料，利用激光束或者高壓火花點燃納米管一 端的燃料，隨即，沿著納米管長度方向將產生快速移動的熱波，就如同導火索點燃后，火焰沿著導火索快速移動的情景。

燃料燃燒產生的熱量以非常快的速度傳入碳納米管，熱量在納米管中的傳播速度比在燃料自身中的傳播速度快數千倍。隨著碳納米管的熱量反饋回燃料，沿著碳納米管長度形成了一個熱波。實驗證明，當溫度為3000開爾文時，沿著碳納米管傳播的熱環的速度非常快，是燃料化學反應產生熱量速度的10000倍。

事實證明，燃燒產生的熱量同時也推動電子沿著碳納米管移動，從而產生很大的電流。斯特拉諾稱，實驗首次預測了燃燒產生的熱波能夠被碳納米管引導，并且熱波可以推動電子沿著納米管前進。現在，實驗所用的這套系統已經能夠提供電能。從重量方面比較，納米管產生的電能是同等重量鋰離子電池電能的100倍。斯特拉諾稱，這套系統產生的電能比通過常規熱電計算所估算的結果大很多。

研究人員分析了碳納米管產生電能的原因。斯特拉諾說，碳納米管產生的電能可以用稱為電子拖帶（electron entrainment）的機制來解釋，即熱波成為了電荷的載體，就猶如洋波收集和傳播海洋表面的碎片那樣，這一重要的特性可讓系統產生巨大的能量。

斯特拉諾說，現在還不能完全估計這套系統在未來的用途，其可運用在超小型電子設備上為其提供能量，同時，它也可能用于環境傳感器設備中。從理論上來說，這套系統在未使用前能無限期的保持能量，而普通電池電量在使用前就已經將逐漸衰減。斯特拉諾認為將納米管進行排列后，可用來為大型設備提供足夠的能量。

研究者打算采用不同種類的涂覆材料來進行試驗，讓這套系統產生交流電，可開辟出更多的用途。同時，現在的系統電能效率較低，許多能量都化作熱散失掉，研究小組計劃通過采取一定的措施來提高其熱電轉換效率。