MIT研發超熱蒸汽設備 可在偏遠地區消毒醫療設備
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2014年麻省理工學院(MIT)的科研團隊就成功開發出石墨烯/碳「海綿」,能夠在太陽光照射下高效地將水變成水蒸氣。經過多年的改進,MIT團隊在此基礎上創造了一種可以產生超熱蒸汽的設備。它可以在偏遠地區用於醫療設備的消毒和其他作用。
打開今日頭條,查看更多圖片該設備原型最初的想法就是將「海綿」漂浮在水面上,通過吸收太陽光的能量使其快速將水變成蒸汽。然而在實際測試中發現海綿吸收水中的污染物,導致材料降解。為了解決這個問題,新原型中將海綿浮在水面上,並不進行實際接觸。海綿的尺寸和厚度接近於常見的電子閱讀器,它有三個夾層組成:頂部是金屬陶瓷複合材料,中間是多孔碳泡沫,底部有效發射紅外線熱量的材料。
頂層吸收來自太陽光的短波太陽能,導致整個裝置升溫。該熱量以較長波長的紅外輻射的形式從底層發出,水比陽光更容易吸收。結果,水加熱到100oC(212oF),產生蒸汽。蒸汽升回到設備中,中間的陽光加熱的碳泡沫層進一步加熱蒸汽。超熱蒸汽通過設備中的管道輸出,隨後用於滅菌,烹飪或清潔等任務。
隨後科研團隊在麻省理工學院的屋頂上進行了測試,在晴朗的環境下能夠在3.5小時內將一盆水產生了146oC(295oF)蒸汽。它放置在一個聚合物外殼中,有助於防止熱量逸出,另外還有一個彎曲的鏡子,將太陽光聚集在其表面上。
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