麻省理工学院的工程师发现了一种利用微小碳颗粒发电的新方法。不需要电线，只需要在碳纳米管的一面涂上一层聚合物，然后让溶剂流过碳纳米管，与它们相互作用产生电能。该团队正在进一步研究类似于光合作用的太阳能过程。如果二氧化碳可以用作聚合物涂层，想象一下未来你的蓝牙3C产品只要放在阳光下就能充满电的前景。
碳纳米管(CNT)是由碳原子晶格构成的空心管，具有独特的电学特性，在应用中是一种良好的电导体。2010年，麻省理工学院化学工程教授迈克尔斯特拉诺(Michael Strano)首次证明碳纳米管可以产生热电波。当碳纳米管涂有一层燃料时，热电波将沿着碳纳米管传播以产生电流。
最近，迈克尔斯特拉诺的团队发现了一种巧妙利用碳纳米管的新方法。
当像特氟隆这样的聚合物涂在一些碳纳米管上时，后者会产生不对称性。然后，将碳纳米管浸入有机溶剂中，有机溶剂将附着在未涂覆的一侧，并将电子从其中吸出。为了达到平衡，电子开始从涂覆区域流向未涂覆区域，从而形成电流。
为了验证这种新的发电方法，研究人员将碳纳米管制成纸张，然后将其切割成大小为250 x 250微米的微小物体，称为Janus粒子。然后，将这些粒子放入乙腈有机溶剂中，溶剂分子附着在Janus粒子未涂覆的一面，开始提取电子。
这项研究巧妙地展示了如何从材料中提取无处不在(通常不为人注意)的电能，用于电化学合成反应。在实验测试中，研究小组发现，系统中的每个粒子都可以产生大约0.7伏的电压，足以利用这一电流驱动酒精的氧化反应：这是一种在化学工业中很重要的有机化学反应。
与大型电化学装置相比，这种新的发电方式在应用上具有更大的灵活性，因为粒子可以做得非常小，不需要预先储存能量，也不需要任何外部导线来驱动电化学反应。最后，它可能用于从环境中提取能量(如二氧化碳)的小型机器人。
这篇新论文发表在期刊《自然通信》(自然通讯)上。
(第一张图片来源：麻省理工学院)
