添加導(dǎo)電聚合物 磚頭“變身”超級(jí)電容

英國(guó)《自然·通訊》雜志11日發(fā)表一項(xiàng)材料學(xué)最新研究，美國(guó)科學(xué)家通過(guò)氣相沉積技術(shù)，讓人們最熟悉的傳統(tǒng)燒結(jié)磚“變身”超級(jí)電容，成為一種全新儲(chǔ)能單元——這些“智能磚”在充電后，可以像電池一樣儲(chǔ)存電能，隨時(shí)為其他裝置供電。這一成果被認(rèn)為是多用途增值建筑材料領(lǐng)域邁出的重要一步。

數(shù)千年來(lái)，燒結(jié)磚一直作為建筑材料，很少有其他用途。這種磚以黏土、頁(yè)巖、煤矸石或粉煤灰為原料，經(jīng)成型和高溫焙燒而制得，用于砌筑承重和非承重墻體，也就是人們最熟悉的紅磚?，F(xiàn)在科學(xué)家們意識(shí)到，用磚砌成的墻和樓房已經(jīng)占據(jù)了大量空間，如果能“一磚兩用”，將極大增加其利用價(jià)值。

此次，美國(guó)圣路易斯華盛頓大學(xué)研究人員朱利奧·達(dá)西及其同事，讓這種紅磚“變身”為一種超級(jí)電容器儲(chǔ)能裝置。他們利用磚的多孔結(jié)構(gòu)，使用氣相沉積技術(shù)為整塊磚添加了一層名為PEDOT的導(dǎo)電聚合物，讓磚變成一個(gè)儲(chǔ)能電極。

由于磚本身的紅色色素——氧化鐵(鐵銹)，對(duì)于誘發(fā)聚合反應(yīng)來(lái)說(shuō)十分關(guān)鍵。研究團(tuán)隊(duì)用一個(gè)概念驗(yàn)證裝置證明，可以用一塊磚直接給一個(gè)發(fā)光二極管(LED)充電。

根據(jù)研究團(tuán)隊(duì)的計(jì)算，這些儲(chǔ)能磚砌成的墻將能儲(chǔ)存大量電能。這項(xiàng)工作或能為開(kāi)發(fā)具有儲(chǔ)電功能的多用途增值建筑材料帶來(lái)啟示。

在此之前，將建筑材料用于供電的構(gòu)想多是“供電地磚”——即將特殊地磚應(yīng)用到踩踏量較大的交通地段，地磚可以將收集到的能量?jī)?chǔ)蓄到聚合物鋰電池中，用于街邊路燈的照明、音箱、人行道的警報(bào)器、標(biāo)牌以及廣告等領(lǐng)域。而能實(shí)現(xiàn)同樣功能的墻體建筑材料，應(yīng)用前景無(wú)疑將更為廣闊。

總編輯圈點(diǎn)

不妨開(kāi)個(gè)腦洞：以后應(yīng)用了這種“智能磚”的建筑物，都能在需要時(shí)“變身”充電樁。建筑物里的，是磚塊，也是儲(chǔ)能電極。它們可以砌墻，也可以讓電燈、廣告燈箱都亮堂起來(lái)。等技術(shù)進(jìn)一步升級(jí)，也許連電動(dòng)車(chē)都能在墻邊得到能量補(bǔ)充。原來(lái)，給磚加上一層導(dǎo)電聚合物，就能讓平平無(wú)奇的它們，變成儲(chǔ)能材料。當(dāng)然，“智能磚”要大規(guī)模應(yīng)用，還需考慮成本，進(jìn)一步驗(yàn)證。不過(guò)，科研人員的奇思妙想，總能將那些司空見(jiàn)慣尋常物，變得不尋常;將那些天方夜譚奇妙事，變得觸手可及。