梧桐飛絮碳化過程
激光監(jiān)聽器
一到春天，成排的梧桐飄出的毛絮絮，讓人“過敏又眼紅”。有數(shù)據(jù)統(tǒng)計，每到4月中旬南京每天飄揚(yáng)的毛絮高達(dá)百噸。不過，南京郵電大學(xué)的幾名大學(xué)生靈機(jī)一動，將“惹人嫌”的毛絮“變身”為超級電池。昨天，記者在南京郵電大學(xué)首屆創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成果展示會上獲悉，“梧桐絮發(fā)電”項目剛一亮相，被上海一家生物科技企業(yè)嗅到了商機(jī)，當(dāng)場簽約投資。
南京4月每天能下百噸梧桐絮
記者了解到，南京梧桐樹的梧桐果每年3月中旬開始爆裂吐絮，環(huán)衛(wèi)工人一天清掃出的梧桐毛絮絮能達(dá)60噸，到4月中旬是高峰期，每天下的毛絮能達(dá)百噸。大量的毛絮絮不光讓人患上呼吸道等過敏癥狀，清理起來也很麻煩，費(fèi)時費(fèi)力。
這些貼錢清理的廢物能不能變成有用的東西呢？有次，南郵材料科學(xué)與工程學(xué)院大四男生張自強(qiáng)坐在公交車上，窗外飄進(jìn)了梧桐絮，又輕又軟，張自強(qiáng)想到這或許可以制作成碳材料，做成超級電容器。“真的是偶然的靈感。”在材料學(xué)院馬延文教授的指導(dǎo)下，張自強(qiáng)和同學(xué)們收集起飛絮。“主要是梧桐絮，還有楊絮，都是南京街頭常見的。”
碳化后飛絮儲存超級能量
在現(xiàn)場，張自強(qiáng)展示了十幾個瓶瓶罐罐。有的罐子里黑乎乎一團(tuán)，有的是黃色。“你看，這是飛絮本來的面目，是淡黃色的。”同學(xué)們將毛絮采集來以 后，第一步是把沙土分離出來，先用鹽酸處理絮團(tuán)里的雜質(zhì)，毛絮中的纖維結(jié)構(gòu)是微米管，再用氯化鋅在毛絮的微米管上造孔，增加壁表面積，最后還要用氬氣進(jìn)行高溫碳化處理，變化黑色的活化“毛毛”。到這個階段飛絮已是面目全非，變成了粉末狀。“把黑色粉末涂在泡沫鎳上，裝在鈕扣電池殼里，就可以做成超級電容器了。”
馬教授介紹，超級電容器和普通電容器使用鋁片不同，超級電容器由多孔材料做成，可以瞬間產(chǎn)生很大的功率。“加工后的梧桐飛絮能滿足這個條件。”馬教授說，目前的超級電容器主要是由椰殼、稻殼、竹炭等生物材料做成，它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是球狀孔。而梧桐絮的微結(jié)構(gòu)是中空的長管狀，壁表面積更大，導(dǎo)電性能更好，做成超級電容器也更“強(qiáng)大”。
有望用在電動汽車上
現(xiàn)在電動汽車推廣比較慢，主要缺少大容量的電池，我們研發(fā)的這種電池儲備的能量比普通電池高三四倍。將來有望用在電動汽車?yán)铮谄噯雍螅峁?qiáng)大的持續(xù)能量。也用在太陽能電池板中，提高太陽能電池板的蓄電能力。”馬教授介紹說，把飛絮電池放入手機(jī)，待機(jī)時間就可以增加兩三倍，相當(dāng)于備用電池。其它的電子設(shè)備都可以用到它。
激光監(jiān)聽器
不用安裝竊聽器 用隱形光就能監(jiān)聽還能定位
在刑偵片里，常有扣人心弦的監(jiān)聽橋段，在對方的電話悄悄安裝一個監(jiān)聽器，同步收到對方說的話。昨天，南京郵電大學(xué)幾名學(xué)生展出一臺“激光監(jiān)聽器”在現(xiàn)場引起轟動，“不需要再冒險安裝竊聽器，激光幫你聽到聲音。”設(shè)計者之一、南郵強(qiáng)化部大三朱洪斌介紹說。記者看到這是類似攝像機(jī)的儀器。一個三腳上架著一臺橡皮大小的儀器，前端有個“小眼睛”，“小眼睛”里會投射出激光束。“我們采用的780納米的激光，人眼是看不到的。”這種看不見的激光，投射在玻璃上，會“聽到”屋內(nèi)的聲音，然后聰明的將聲音反射回來。朱洪斌說，在實(shí)驗(yàn)室中，他們用一個大箱子把揚(yáng)聲器罩住，然后在10米外，投射激光，“把音量調(diào)得很小，依然能接受到聲音的信號。”朱洪斌告訴記者，理論上這種監(jiān)聽器的監(jiān)聽范圍能達(dá)到1公里，因?yàn)闂l件有限，只完成了10米范圍的實(shí)驗(yàn)，“將來有可能做更遠(yuǎn)距離的嘗試。”
朱洪斌表示，他們制作的激光監(jiān)聽器是服務(wù)于軍事或者公安部門的。這臺激光監(jiān)聽器還有一種功能，能辨別監(jiān)聽人在屋內(nèi)的具體位置。“兩臺監(jiān)聽器放在一起，一臺負(fù)責(zé)監(jiān)聽，另一臺負(fù)責(zé)定位，找到說話人的位置，在屏幕上顯示出來。”
作者與來源 蔡蘊(yùn)琦 張前 揚(yáng)子晚報 2013年05月26日