東京大學(xué)及筑波大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)“蓄熱陶瓷”

近日，東京大學(xué)研究生院理學(xué)系研究科的大越慎一教授與筑波大學(xué)數(shù)理物質(zhì)系的所裕子副教授所帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了一種可持續(xù)儲(chǔ)存熱能的“蓄熱陶瓷”。該儲(chǔ)存的熱能在加壓時(shí)可自由取出使用，作為蓄熱材料有望在太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)以及工廠散熱方面應(yīng)用。

“蓄熱陶瓷”是僅由鈦原子和氧原子構(gòu)成(帶狀λ-Ti3O5;stripe-type λ-Ti3O5)的物質(zhì)。將人們熟知的白色顏料——多晶性化合物二氧化鈦(TiO2)在一定條件下進(jìn)行燒制生成。因其形態(tài)為固體，極方便使用。且原料氧化鈦的埋藏量也很豐富。

帶狀λ-Ti3O5具有金屬屬性，加熱后可儲(chǔ)存相當(dāng)于水的溶解熱的70%，即1升可儲(chǔ)存熱量230Kj的熱能。對(duì)其施加60Mpa壓力(相當(dāng)于高跟鞋鞋跟壓力的5倍程度)時(shí)，它會(huì)轉(zhuǎn)化為具有半導(dǎo)體屬性的β-Ti3O5，此時(shí)可釋放儲(chǔ)存的熱能。

進(jìn)而對(duì)β-Ti3O5施以200度以上的加熱后，它將再次恢復(fù)成為λ-Ti3O5，溫度降至室溫后仍可保持λ-Ti3O5的狀態(tài);故可持續(xù)、反復(fù)實(shí)現(xiàn)蓄熱和放熱。經(jīng)驗(yàn)證，除加熱外，該物質(zhì)還可在通電或光照條件下進(jìn)行蓄熱。

研究團(tuán)隊(duì)稱，因該“蓄熱陶瓷”具有受電流或光照等外部刺激會(huì)發(fā)生變化的特性，有望應(yīng)用于感壓傳感器、光記憶材料等。