導(dǎo)讀：昆士蘭科技大學(xué)的研究人員提出了一種鉆石納米線束的新設(shè)計，這可能為一種新的機(jī)械儲能形式鋪平道路。按計算，這項技術(shù)的能量是鋰離子電池的三倍。

澳大利亞提出鉆石納米線束設(shè)計 將為儲能形式帶來新革命

昆士蘭科技大學(xué)(QUT)材料科學(xué)中心的科學(xué)家們在《自然通訊》上發(fā)表了一篇新的研究論文，提出使用金剛石納米線束(DNT)來提供能量儲能能力，這可能會給機(jī)械和生物醫(yī)學(xué)工程帶來一場革命。

DNT是一種碳納米結(jié)構(gòu)——一組超薄的一維碳線，當(dāng)它們被扭曲或拉伸時可以儲能能量。昆士蘭科技大學(xué)的研究員詹海飛博士領(lǐng)導(dǎo)了這個研究小組，他把納米結(jié)構(gòu)比作一個壓縮的線圈或兒童的發(fā)條玩具。他說，“當(dāng)扭曲的線圈解開時，能量可以被釋放出來。”

據(jù)微鋰電小組分析，其訣竅在于控制產(chǎn)生的能量。如果這種能量可以被穩(wěn)定下來，那么它就可以被用于一系列的應(yīng)用，從生物醫(yī)學(xué)監(jiān)測系統(tǒng)到納米機(jī)器人，以及機(jī)械能量儲能。

詹教授說：“與鋰離子電池等使用電化學(xué)反應(yīng)來儲存和釋放能量的化學(xué)儲存不同，機(jī)械能系統(tǒng)本身的風(fēng)險要低得多。”

機(jī)械能儲存不會有在極端溫度下發(fā)生故障的風(fēng)險，也不會有化學(xué)污染的風(fēng)險。納米線的穩(wěn)定性和安全性并不讓人驚訝，因為它本質(zhì)上是鉆石——我們所知道的最堅硬的材料。

澳大利亞提出鉆石納米線束設(shè)計 將為儲能形式帶來新革命

當(dāng)然，鉆石的結(jié)構(gòu)意味著它是非常強(qiáng)大，堅硬，輕。有了這些特性的裝備，DNT的潛力只會受到科幻作家想象力的限制。19世紀(jì)末首次提出的“星際到太空”運(yùn)輸系統(tǒng)的著名構(gòu)想，被吹捧為DNT(禁止追蹤)的一種可能應(yīng)用，同時被吹捧為更實際的、更高效的電動汽車的構(gòu)想。

在能量密度方面DNT的能量儲能潛力是驚人的。按磅計算，DNT的能量密度——也就是說，它的質(zhì)量能儲存多少能量——為每公斤1.76 兆焦耳，是鋰離子電池的三倍。

研究人員有了一個想法，但現(xiàn)在他們必須把它付諸行動。在未來的兩到三年內(nèi)，QUT團(tuán)隊計劃構(gòu)建控制系統(tǒng)，以測試納米線的扭曲和拉伸。

據(jù)微鋰電小組預(yù)測，納米線束可以用于下一代輸電線路、航空電子、場發(fā)射、電池、智能紡織品以及建筑材料等結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，為新的儲能形式開辟道路。