美国麻省理工学院（MIT）宣布，发现了利用碳纳米管的新发电现象——“热力波”（Thermopower Wave）（英文发布资料）。麻省理工学院在《自然—材料学》（Nature Materials）上发表了有关详细内容。

 

发现这一现象的麻省理工学院化学工程副教授Michael Strano称，热力波是一种当热波在碳纳米管上高速传播时，会同时搬运电子或空穴（Hole）的现象。比如用环三次甲基三硝铵（RDX，塑料炸弹的主要材料）对多层碳纳米管（MWCNT）进行涂层，并在其一端通过激光器半导体点“火”。热波就会像导火线似的在多层碳纳米管上高速移动。其移动速度在2860K温度下超过2m/s，“是普通化学反应速度的1万倍”（麻省理工学院）。Strano等人发现，在这种波传递的同时能够形成非常大的电力。论文中的输出密度为7kW/kg。麻省理工学院表示，“论文发表之后开发工作仍在继续，现在已经实现了相当于锂离子充电电池100倍的输出密度”。

 

Strano称，这种现象无法通过在热电转换元件中广为人知的“塞贝克效应”（Seebeck Effect）进行合理解释。“虽然被称作‘燃烧波’（Combustion Wave）的现象从100多年前就已经能够从理论上加以解释，但在碳纳米管上产生燃烧波、而且燃烧波还会产生电流，却是此前一直不为人知的现象”（Strano）。

 

虽然利用这种现象的具体应用实例尚未出现，不过Strano表示“有望用于米粒大小的超小型传感器和可嵌入体内的电子产品等，或是散布在空气中使用的环境传感器”。

 

上述现象为不可逆反应，因此无法用于充电电池，不过Strano表示“能够制造出不漏电不放电、可半永久性保存的（一次）电池”。

 

（日经BP社 野泽 哲生）