陳根：研究開發新材料，貯存夏季能量供應冬天需求
文/陳根
在化石燃料轉向可再生能源來應對氣候變化的趨勢下，對新能源獲取和儲存方式的需求變得越來越重要。
基於此，蘭卡斯特大學的研究人員開發出了一種新材料，可以將能量儲存數月，甚至可能是數年。這種材料可以被光激活，然後在需要時以熱能的形式釋放儲存的能量。
具體來說，這是研究人員在研究一種晶體材料時發現的，這種材料是基於一種“金屬有機框架”（MOF）。它們由一個由碳基分子連接的金屬離子網絡組成，形成三維結構。MOFs的一個關鍵特性是它們爲多孔材料，這意味着，它們可以通過在其結構中容納其他小分子而形成複合材料。
蘭開斯特的研究小組着手研究MOF複合材料是否可以用來儲存能量，而在此之前，這種複合材料曾由日本京都大學的一個研究小組研究，被稱爲“DMOF1”。
在進一步研究中，研究人員表示，MOF孔中充滿了偶氮苯分子——一種強烈吸收光的化合物。這些分子起着光開關的作用，是一種“分子機器”，當外界刺激（如光或熱）作用時，它可以改變形狀。
在實驗中，研究人員將這種材料暴露在紫外線下，這會導致偶氮苯分子在MOF孔內的形狀發生變化，形成一種應變結構。這個過程儲存能量的方式與彎曲彈簧的勢能相似。重要的是，狹窄的MOF孔將偶氮苯分子困在應變形狀，這意味着在室溫下勢能可以長期儲存。
顯然，這種類型的材料可以提供令人興奮的潛力，該團隊表示，在目前的形式下，該材料的能量密度相當低，但未來的工作將集中在改善這一問題上。
最終，這種材料可以用來在白天從太陽中捕捉能量，在夜間釋放熱量，或者儲存夏季能量供冬季使用。它可能會成爲一種有用的塗層，以幫助加熱建築物，或在寒冷的冬季早晨快速爲窗戶和擋風玻璃除冰。
其研究結果發表在《材料化學》上。
