這種現象,研究者將其描述為熱電波(thermopower wave),“開辟了能源研究的一個新領域,一個很少涉及的領域,”MIT的查爾斯與希爾達·洛蒂化學工程副教授(Charles and Hilda Roddey Associate Professor of Chemical Engineering)邁克爾·斯特拉諾(MichaelStrano)說,他也是發(fā)表在3月7日《自然材料》(Nature Materials)雜志上、描述這一新發(fā)現的論文的通訊作者。第一作者是蔡元俊(Wonjoon Choi),一名機械工程(mechanicalengineering)專業(yè)的博士生。
就像聚集在一起的浮游物在海面上隨著波浪起伏而移動一樣,這種現象產生了一種熱波(thermal wave)——一種移動的熱脈沖(pulse of heat)——沿著一個能驅使電子(electron)向前運動的微小細管移動,最終產生電流(electrical current)。
在最新的實驗中,這些既導電又導熱的納米管中的每一根都涂上了一層反應燃料(reactivefuel),這種反應燃料能夠通過分解產生熱量。然后,這些燃料被激光束(laser beam)或者高壓火花(high-voltage spark)從納米管的一端點燃,同時產生一種快速移動的熱波沿著碳納米管移動,就像火焰沿著點燃的導火索快速移動一樣。隨后,燃料分解產生的熱量進入納米管,而熱量在納米管中傳遞的速度比在燃料自身傳遞的速度快幾千倍。隨著納米管里的熱量反饋到燃料涂層上,一種沿著納米管移動的熱波就產生了。當溫度達到3000開爾文(Kelvin,熱力熱溫度,等于攝氏溫度加273),這個熱量環(huán)(ring of heat)沿著納米管移動的速度將比這類化學反應(chemicalreaction)的正常傳遞速度快10000倍。燃燒產生的熱量,向外傳遞,同時也促使電子沿著納米管移動,最后產生大量的電流。