科学家发明碳纤维“扭曲发电机”

(记者唐峰)最近，一个中外联合研究小组报告说，他们已经开发出一种高科技纱线，可以通过拉伸或扭曲来发电。研究人员称这种由碳纳米管制成的新材料为“扭曲发电机”，并表示这可能有助于人们在未来减少对化石能源的依赖。相关论文发表在《科学》杂志上。

来自达拉斯德克萨斯大学、韩国汉阳大学、中国南开大学和其他机构的研究人员共同开发了该材料。研究人员称，这种纱线需要浸泡在盐水等电解质溶液中，以使电解质中的离子附着在碳纳米管的表面。当纱线被拉紧或拉伸时，碳纳米管之间的距离变小，聚集在一起的离子密度变高，这将把拉紧或拉伸过程中的机械能转换成电能。

结果表明，每公斤纱线可以产生250瓦的峰值电能，这比其他将机械能转化为电能的技术高出100倍。此外，当许多纱线聚集在一起时，会产生更多的电能。研究人员还用纱线收集波动产生的能量。他们将纱线浸泡在海水中，并附上一个气球和一个沉入海底的装置。每当波浪来临时，气球就会上升并拉伸纱线，产生电能。

因为这些纱线是可膨胀的，研究人员说它们可以在任何有可靠动能的地方使用，并且适合为物联网传感器提供电能。

虽然可以产生足够的能量，但是设备的成本太昂贵，不能立即进行商业转化。此外，纱线生产非常困难，需要大量的时间和金钱。研究人员希望这些问题能在未来得到改善。“这是人们发现的第一台基于扭曲发电的‘发电机’。这只是一个婴儿，我们还有很多要学。”参与这项研究的德克萨斯大学的雷·博格曼说。

《中国科学新闻》(第一版集锦，2017年8月31日)