美国与加拿大的科学家研究出仅使用碳纳米管和微波就能产生温度在820°C 至 925°C之间等离子体的方法。 等离子体是一种特殊的物质状态,可以看作是“电离的气体”。它由自由电子和带电的离子组成,带有很强的导电性,并且对电磁场非常敏感。太阳、闪电、极光,甚至荧光灯里的气体都属于等离子体。它的实际用途广泛,比如工业加工,电子制造,能源,航天,医疗,显示技术等。 传统等离子体制造方法存在高耗能,设备要求高,不稳定,辐射和安全问题。新方法不需要真空室、受控气体环境和高科技设备。研究人员声称,这是由于他们从二氧化碳中得到的碳纳米管具有独特的分子结构。 这些碳纳米管是利用二氧化碳熔融碳酸盐电解法生产的,该方法利用电和高温熔盐将二氧化碳转化为碳或碳基材料。 具体流程如下:首先加热碳酸盐,例如碳酸锂,直至其熔化,形成导电液体。从温室气体排放中捕获的二氧化碳气体被引入到这种熔融混合物中。当施加电流时,电极上会发生化学反应。 在阳极,碳酸根离子失去电子,产生氧气。在阴极,二氧化碳分解,产生固体碳。利用这种碳开发的碳纳米管表现出卓越的电气和磁性。 当这些纳米管被放入微波炉内时,几秒钟内就会出现黄白色等离子体,温度超过 800°C。研究人员表示:“在微波照射下,空气中的碳纳米管会产生意想不到的高能等离子体。 ” 技术力量认为,这项研究展示了一种极具潜力的等离子体生成新方法,不仅简化了设备需求,还可能显著降低能耗。通过碳纳米管与微波的相互作用,无需传统的真空环境或复杂的气体控制,就能快速产生高温等离子体,这在材料科学、能源利用和工业制造领域具有广阔应用前景。 不过,该技术的稳定性、能量效率及可扩展性仍需进一步验证,尤其是微波作用下碳纳米管的长期耐久性及其在不同环境中的适应性。如果这些挑战能够克服,它或将成为等离子体技术的一次重要突破。 信息来源: 科技
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