加 两 科 学 家 研 制 出 水 充 电 池
(2003 年 10 月) 据 英 国 消 息, 加 拿 大 阿 尔 伯 达 大 学 (University of Alberta) 的 拉 里 科 斯 提 克 教 授 和 丹 尼 尔 - 克 沃 克 教 授 已 经 研 究 出 了 一 种 水充 电 池, 直 接 将 水 转 化 成 电 能。 这 两 位 科 学 家 的 研 究 已 经 发 表 在 英 国 皇 家 物 理 学 会 的 一 份 杂 志 上。 据 说, 这 是 150 多 年 来 首 次 研 究 出 来 的 产 生电 能 的 新 方 法。

工 作 原 理

整 个 研 究 工 作 是 利 用 了 电 荷 分 离 原 理, 让 水 离 子 在 非 导 电 固 体 物 质 上 进 行 反 应, 从 而 让 流 动 的 液 体 在 微 通 道里 直 接 产 生 电 能。

科 斯 提 克 和 克 沃 克 因 此 做 了 一 个 直 径 为 2 厘 米、 长 度 为 3 毫 米 的 玻 璃 片, 其 中 有 大 约 40 万 到 50 万 个 独 立 的 微 通道。 当 水 流 过 这 些 微 通 道 时, 水 离 子 同 固 体 摩 擦, 使 固 体 表 面 轻 微 带 电。 当 水 中 充 满 了 正 负 物 质, 与 固 体 表 面 不 同 极 的 物 质 将 与 固 体 排 斥, 而 同 极 的 物 质 则 会 互 相 吸 引。 这 样 就 产 生 了 一 个 很 薄 的 带 净 电 荷 的 水 流 层, 这 种 现 象 叫 做 双 电 荷 层 或 者 电 偶 层。 如 果 将 这 两 种 电 荷 分 开, 在 这 个 玻 璃 片 的 一 端 就 形 成 了 正 极, 而 另 一 端 形 成 了 负 极。 这 就 如 同 平 时 使 用 的 电 池 了。

初 级 阶 段

两 位 科 学 家 表 示, 这 项 技 术 将 为 手 机 或 计 算 器 等 需 要 充 电 的 电 器 提 供 一 种 新 的 电 力。

他 们 同 时 强 调, 这 项 工 作 现 在 还 处 于 初 级 阶 段。 可 以 在 将 来 进 一 步 发 展 这 种 水 充 电 池, 为 人 类 提 供 一 个 干 净、 无 污 染 的 电 源。

伦 敦 帝 国 理 工 学 院 的 乔 吉 布 森 博 士 说, 他 认 为 这 项 技 术 只 能 在 小 范 围 内 产 生 少 量 的 电 能, 因 此 可 能 在 纳 米 技 术 上 有 些 用 处。 科 斯 提 克 教 授 则 认 为, 这 项 研 究 成 果 初 步 可 以 运 用 在 计 算 机 芯 片 上。

改 进 效 率

事 实 上, 用 水 发 电 并 不 是 什 么 新 玩 意。 水 力 电 力 发 电 涡 轮 就 是 几 乎 百 分 之 百 能 将 水 能 转 换 成 电 能。 磁 流 体 动力 技 术 也 是 通 过 水 来 产 生 电 力 的。

不 过, 科 斯 提 克 教 授 和 他 的 科 研 小 组 取 得 的 成 绩 是 发 明 了 一 种 没 有 移 动 部 件 的 涡 轮 设 计。 虽 然 现 在 这 项 技 术的 工 作 效 率 还 只 有 1%, 科 斯 提 克 教 授 表 示, 他 们 现 在 正 努 力 改 进 水 充 电 池 的 工 作 效 率, 将 其 提 升 到 4% 至16%。

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