麻省理工學(xué)院的科學(xué)家們新研發(fā)了一種化學(xué)合成材料，可以從太陽(yáng)和其它來(lái)源吸收熱能、儲(chǔ)存熱能，并在光照下按需釋放熱能。這種相變材料（PCM）由脂肪酸和有機(jī)化合物混合而來(lái)，未來(lái)可應(yīng)用于太陽(yáng)能廚灶，在白天吸收太陽(yáng)熱能，夜晚則在一定條件下釋放熱能。

相變材料最吸引科學(xué)家和工程師的地方，在于其應(yīng)用范圍極廣，這種材料可在固液態(tài)相互轉(zhuǎn)換的過(guò)程中，吸收或釋放大量熱能。這種材料已經(jīng)用于研發(fā)建筑物控溫、“熱能電池”，甚至可以用在上班途中保溫你的咖啡。

用相變材料消耗熱能的原理非常簡(jiǎn)單。舉個(gè)例子，冰融化的時(shí)候，一般要消耗大量熱能才能變?yōu)橐后w。因此在稍溫暖的日子里，雪也不會(huì)很快融化；冰鎮(zhèn)飲料時(shí)，冰塊要比冷藏箱里的不銹鋼容器來(lái)得高效。

研究的難點(diǎn)，在于讓蠟、脂肪酸、熔融鹽這類(lèi)相變材料，在一定溫度下改變它們的性狀，長(zhǎng)時(shí)間保持液態(tài)，并按需求釋放熱能。要長(zhǎng)時(shí)間保持液態(tài)，就要隔熱；要按需釋放熱能，就要一種對(duì)催化劑十分敏感的相變材料。然而一般而言，一旦相變材料開(kāi)始釋放熱能，很快就會(huì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)。

由博士后GraceHan、HuashanLi和JeffreyGrossman教授帶隊(duì)的研究團(tuán)隊(duì)，將小分子當(dāng)做光觸發(fā)物引入了傳統(tǒng)相變材料中。在研究中，他們將脂肪酸十三酸與偶氮苯摻雜劑、十三酸甲酯酯基混合。

這種混合材料加熱即液化，但當(dāng)其暴露在紫外線(xiàn)下時(shí)，即使再次冷卻下來(lái)，也還能維持液態(tài)。這種材料的大部分熱能，都能以每克200焦耳的量存儲(chǔ)起來(lái)，這在有機(jī)相變材料中，算儲(chǔ)存能力較強(qiáng)的。而當(dāng)其暴露在另一種光線(xiàn)下時(shí)，就會(huì)固化，釋放熱能。

也就是說(shuō)，這種材料可用作化學(xué)熱能“電池”，可按需釋放和存儲(chǔ)能量。另外，這種相變材料可以存儲(chǔ)熱能長(zhǎng)達(dá)10小時(shí)，研究人員認(rèn)為這一時(shí)間還能延長(zhǎng)。

雖然這種相變材料可以適應(yīng)變化區(qū)間為10℃的溫度，但目前它還處于概念驗(yàn)證階段。未來(lái)，這種材料可能不止應(yīng)用于太陽(yáng)能炊具，還可用于烘干，甚至存儲(chǔ)廠、汽車(chē)制造的熱能，在要時(shí)再釋放。

這篇研究已發(fā)表于期刊《NatureCommunications》，有興趣者不妨去一探究竟。