科學(xué)家開(kāi)發(fā)旋轉(zhuǎn)電池 將用于驅(qū)動(dòng)汽車(圖)
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??? 上圖為旋轉(zhuǎn)電池的結(jié)構(gòu)示意圖，下圖為其中心組件的放大圖像，其中白點(diǎn)是原子，白圈是納米磁鐵。
據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)報(bào)道，美國(guó)邁阿密大學(xué)和日本東京大學(xué)與日本東北大學(xué)的科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)發(fā)出一種“旋轉(zhuǎn)”電池，直徑大約只有我們的頭發(fā)絲那么粗，它可以通過(guò)磁場(chǎng)給名為“磁隧道結(jié)(MTJ)”裝置中的磁鐵來(lái)充電。此磁鐵就是一些5納米粗的鋅鎵和砷構(gòu)成的磁鐵矩陣。 此技術(shù)可望生產(chǎn)不移動(dòng)的電腦硬盤，比現(xiàn)有硬盤將更快、更便宜且更節(jié)能。在將來(lái)，此電池將用于驅(qū)動(dòng)汽車。這一研究成果發(fā)表在11月1 0的《自然》雜志上。
這些科學(xué)家開(kāi)發(fā)的裝置能在磁鐵中貯存能量，而不是通過(guò)化學(xué)反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生能量。邁阿密大學(xué)物理學(xué)家斯圖爾特E.巴尼斯表示，像上發(fā)條的玩具車一樣，此旋轉(zhuǎn)電池通過(guò)磁場(chǎng)來(lái)上發(fā)條，根本不需化學(xué)反應(yīng)。此裝置將比目前發(fā)現(xiàn)的任何裝置都要好?！拔覀円呀?jīng)預(yù)測(cè)了其效果，但還不知道此效果的大小和持續(xù)時(shí)間有多久，估計(jì)此裝置需要上十分鐘才能產(chǎn)生足夠大的電壓，而不是我們期望的毫秒之內(nèi)。”
此技術(shù)的秘訣是使用納米磁鐵來(lái)誘導(dǎo)電動(dòng)勢(shì)，其原理和傳統(tǒng)電池的原理是一樣的。在傳統(tǒng)電池中，熱量貯存在電池中，電池放入iPod或電動(dòng)車中，這是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的一種形式。當(dāng)啟動(dòng)機(jī)器時(shí)，就會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生電流。而此新技術(shù)是直接將磁能轉(zhuǎn)化為電能，不需化學(xué)反應(yīng)。由此過(guò)程產(chǎn)生的電流叫自旋極化電流，由此形成的一項(xiàng)新技術(shù)叫自旋電子學(xué)(Spintronics)技術(shù)。
此新發(fā)現(xiàn)讓我們更加了解磁場(chǎng)的工作方式及其現(xiàn)行應(yīng)用，比如，利用磁隧道結(jié)充當(dāng)電子元件生產(chǎn)出晶體管與傳統(tǒng)晶體管的工作方式完全不同?？茖W(xué)家表示，雖然這種裝置只有人類頭發(fā)絲粗，甚至不能點(diǎn)亮一支發(fā)光二極管，但這種貯存能量的方式將來(lái)可能驅(qū)動(dòng)汽車行駛數(shù)公里。
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