文/陳根

在化石燃料轉(zhuǎn)向可再生能源來應(yīng)對(duì)氣候變化的趨勢(shì)下，對(duì)新能源獲取和儲(chǔ)存方式的需求變得越來越重要,。

基于此，蘭卡斯特大學(xué)的研究人員開發(fā)出了一種新材料,，可以將能量?jī)?chǔ)存數(shù)月,，甚至可能是數(shù)年。這種材料可以被光激活,，然后在需要時(shí)以熱能的形式釋放儲(chǔ)存的能量,。

具體來說，這是研究人員在研究一種晶體材料時(shí)發(fā)現(xiàn)的,，這種材料是基于一種“金屬有機(jī)框架”（MOF）,。它們由一個(gè)由碳基分子連接的金屬離子網(wǎng)絡(luò)組成，形成三維結(jié)構(gòu),。MOFs的一個(gè)關(guān)鍵特性是它們為多孔材料,，這意味著，它們可以通過在其結(jié)構(gòu)中容納其他小分子而形成復(fù)合材料,。

蘭開斯特的研究小組著手研究MOF復(fù)合材料是否可以用來儲(chǔ)存能量,，而在此之前，這種復(fù)合材料曾由日本京都大學(xué)的一個(gè)研究小組研究,，被稱為“DMOF1”。

在進(jìn)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(qiáng)烈吸收光的化合物。這些分子起著光開關(guān)的作用,，是一種“分子機(jī)器”,，當(dāng)外界刺激（如光或熱）作用時(shí)，它可以改變形狀,。

在實(shí)驗(yàn)中,，研究人員將這種材料暴露在紫外線下，這會(huì)導(dǎo)致偶氮苯分子在MOF孔內(nèi)的形狀發(fā)生變化,，形成一種應(yīng)變結(jié)構(gòu),。這個(gè)過程儲(chǔ)存能量的方式與彎曲彈簧的勢(shì)能相似。重要的是,，狹窄的MOF孔將偶氮苯分子困在應(yīng)變形狀,，這意味著在室溫下勢(shì)能可以長(zhǎng)期儲(chǔ)存。

顯然,，這種類型的材料可以提供令人興奮的潛力,，該團(tuán)隊(duì)表示,，在目前的形式下，該材料的能量密度相當(dāng)?shù)?，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(chǔ)存夏季能量供冬季使用。它可能會(huì)成為一種有用的涂層,，以幫助加熱建筑物,，或在寒冷的冬季早晨快速為窗戶和擋風(fēng)玻璃除冰。

其研究結(jié)果發(fā)表在《材料化學(xué)》上,。