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美用超高压造出能量密度超大物质

2010-07-07 12:40

美国研究人员使用超高压制造出一种结构非常紧密,并能够存储巨大能量的物质。研究人员表 示,目前除核能之外,该物质存储的能量密度最大。相关研究论文发表在最新一期《自然化学》(Nature Chemistry)杂志 上。

 

该论文的作者、华盛顿州立大学化学教授琼·斯克·尤表示,该项研究证明,通过挤压产生的 机械能可以转化成化学能存储在一个拥有超强化学键键能的物质内。而且,该物质的能量密度非常大,未来可能用来制造新的能量储存设备、电池和具有高度氧化能 力的物质以及超高温超导物质。

 

研究人员在一个钻石对顶砧(DAC)内制造了这个新物质。DAC是一类高压产生装置,广 泛应用于高压科学研究领域。简单地说,其工作原理就是利用两个超硬材料钻石的表面对测试样品进行挤压,从而达到产生高压的目的。DAC能在很小空间产生很 大的压力,而且简单、安全。研究人员使用的DAC包含了二氟化氙,它是一种白色的晶体,用来蚀刻两个钻石之间的硅导体。

 

在正常的大气压力下,该新物质的分子保持离散状态,但随着研究人员不断朝其施加压力,该 新物质就变成了一个二维状的类似石墨的半导体。研究人员最终将压力增加到100万大气压以上,该压力可以同地心深处产生的压力相匹配。

 

·斯克·尤表示,所有这些挤压迫使该物质内的分子紧密地依附在一起,变成三维状的 金属网络结构。在这个过程中,压缩产生的大量机械能以分子键中的化学能而存在,因此,可以在很小的地方存储巨大的能量。

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