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扩大规模进行工业应用 “微流控光学在能源领域面临的主要挑战,是保持纳米和微观的精确度,进行光和流体的操纵,创建工业尺寸的装置,要足够大,以满足人口的能源需求,”大卫•埃里克森(David Erickson)解释,他是康奈尔大学(Cornell University)教授,也是洛桑联邦理工学院客座教授。“就像超级计算机是由小元件组成一样,大规模微流控光学技术将遵循类似的模式,就是集成许多液体芯片,创建一个超级反应器。” 在液体通道中,大部分反应发生在液体和内衬催化剂管道之间的接触点,因此,系统效率取决于有多少表面积可供反应发生。把通道尺寸下降到微观和纳米尺度,就可以在相同的可用空间增加数千个通道,大大增加了整体表面积,极大地缩小了催化及其他化学反应所需的尺寸(和最终成本)。把光源作为催化剂,添加到纳米管中定向流动的单个分子上,就可实现精确控制和高效率。 在《自然•光子学》上,他们的评论提出了几种可能性,以大规模应用微流控光学,如使用光学纤维,把阳光传输到大型室内生物燃料反应器,这些反应器具有大规模生产的纳米管。他们指出,使用较小的空间,就可以提高功率密度,降低运营成本;微流控光学具有灵活性,可以集中和引导阳光,用于太阳能收集和太阳能光伏板;增加表面积,这一区域就可以减少使用表面催化剂,催化剂是许多反应器中最昂贵的因素。 |
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