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[中国教育报]新材料将改变人类未来生活
时间 : 2015-10-16 13:30 来源 : 常青藤 作者 : 杨芳  点击 :

 

本报讯(记者 沈大雷 通讯员杨芳)碳材料和水及太阳光相互作用,能源源不断产生电;将锂电池与太阳能电池组装,无论昼夜阴雨均能使用太阳能;由高分子材料制作的“人工肌肉”,未来或能帮助肌肉萎缩患者行走……1012日至14日,在南京工业大学承办的第九届全国暨华人有机分子和聚合物发光学术会议暨第一届有机电子学术会议上,200余位国内外新能源材料领域的知名专家,应邀报告最新研究成果及进展,科学家们透露的新材料信息振奋人心。

“金属铂作为一种催化剂应用于很多反应中,能源行业尤甚,但铂金属太贵,很难实现大规模应用,所以我们经过研究探索通过改变碳材料结构进而改变其性质,便能使其代替金属铂。可以这么说,碳材料和水及太阳光相互作用,能源源不断地产生电,使用电器产品不再付电费,有望成为现实……”世界知名纳米材料与能源专家、美国凯斯西储大学先进碳材料科学与工程中心主任戴黎明教授介绍说。

戴黎明介绍,碳材料代替金属铂催化,在光解水的过程中产生氢气和氧气,产生动力,唯一的副产品是水,水再次光解循环,没有污染,没有一氧化碳排放,且效率高能使化学能80%转化为电能,高于其他催化剂20%

戴黎明透露说,为解决能源危机,科研人员将锂电池与太阳能电池组装在一起,有望使汽车可以用可再生能源代替不可再生能源。“锂电池需要充电,那么像汽车加油站一样需要好多桩,显然不方便且费用昂贵,但是将太阳能电池装备安装在屋顶或车顶上,便可以边开车边利用太阳能给锂电池充电。”戴黎明说,将太阳能与电容器绑在一起,白天将太阳能储存在电容器内,晚上或阴雨天,用电容器给锂电池充电,“电容器就像手机充电宝,这样给汽车充电就方便多了!”

“肌肉萎缩患者未来只要贴上一块薄膜,就可以像正常人一样行动。”本次会议上,南京工业大学客座教授、美国加州大学洛杉矶分校的材料科学与工程系裴启兵教授,还分享了他关于“人工肌肉的研究成果”。目前,他们研究的一种高分子材料,未来可以制作成“人工肌肉”。这种材料,看起来像一张薄膜,厚度只有几十个微米,加上导电涂层后可以叠加、卷绕成一定的形状,通电以后,“人工肌肉”就变成“聪明肌肉”,可以带动肌肉运动。除了植入人体,未来“人工肌肉”的运用还可以更简单。例如肌肉萎缩患者,只要将手机大小的“薄膜”贴在萎缩部位,通过电信号刺激,就可以带动肌肉运动,帮助患者正常行走。裴启兵透露,“人工肌肉”器件目前已经到了实验室研发阶段,预计不久的将来就能够投入市场。

“当科技产业如火如荼地向前推进时,材料既是阻碍,也是机遇。旧材料总有性能不适应需要的瓶颈,而新材料总会在突破原有的物理、化学性质束缚的同时,为科研、产业界带来新的方向,为我们的生活带来新的体验。”大会主席、南京工业大学校长黄维院士说。

 

20151016《中国教育报》第08版:

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