奈米技術釋放新能源 液體閃電成新潛力
編譯／高晟鈞
洛桑聯邦理工學院的研究人員發現，利用水力發電效應的奈米裝置，他們可以從離子濃度高於純淨水的液體中，將蒸發的能量轉化為電力，並開發再生能源發電和廢熱回收的潛力。
水伏效應
蒸發是一個普遍存在於大自然的自然過程，事際上到達地球的太陽能超過一半被用於自然界的水循環。
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太陽能設備的原理是基於光熱效應，將太陽光的光與熱轉化為電力，其中，太陽能蒸氣機（Solar Steam Generation）便是一種極具潛力的太陽能捕獲技術，可以用於海水淡化。過程中水運輸的動能也可以做為太陽能的載體，當奈米材料與液體之間的相對位置發生變化時，便會產生一種特殊現象即所謂「水伏效應」（Hydrovoltaic effect, HVE）的能量轉換模式。
更簡單來說，水伏效應是水在蒸發的過程中，當其通過隙窄的毛細管（毛細現象）時，便可在毛細管兩端形成電位差，將機械能轉化為電能。
液體閃電
研究團隊使用奈米球體光刻技術，創建了具備精確間隔的奈米矽柱，構成了特殊的六邊形網路。奈米柱間的空間為蒸發流體樣品創造了完美的通道，也允許研究團隊更好地微調，以了解流體限制與固液態接觸面積的影響。
先前人們普遍認為，水伏效應需要使用高純度的純淨水才能獲得最佳性能。但研究團隊驚喜地發現，隨著流體離子濃度的增加，奈米裝置表面的電荷也會增加。這意謂著，研究員得以在處理更高濃度的流體時，使用更大的流體通道，這使得製造使用自來水或海水的設備時更加容易。
「蒸發」效應無所不在，理論上，高壓設備可以在任何具備液體、溼氣的地方運行，包括人體產生的些微汗水。因此從智慧型電視、可穿戴設備到再生能源與廢熱回收，水伏效應的奈米裝置在光能收集、能量儲存和海水淡化方面都具有巨大的潛力。
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