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螃蟹、蝦子吃完別亂丟!科學家將廢棄「蟹殼」變再生電池、清大教授研發散熱薄膜

螃蟹、蝦子吃完別亂丟!科學家將廢棄「蟹殼」變再生電池、清大教授研發散熱薄膜
撰文: 科技新報/Emma stein     分類:創新商模     圖檔來源:pexels 日期:2023-12-21

美國馬里蘭大學日前開發出利用廢棄「蟹殼」做出可儲存能量的鋅電池,近期又有台灣的清華大學動力機械工程學系陳玉彬教授團隊,開發出一種新散熱薄膜與製程,能以環保材料、簡單設備與低成本達到不插電散熱降溫目標。

甲殼素又稱幾丁聚醣(Chitosan),含有大量胺基、可溶於弱酸,主要提取自蝦、蟹外殼,做為環保材料具備許多良好特性,如:無毒、生物相容、可分解,已被廣泛應用於醫療、食品、紡織等領域。

 

陳玉彬教授多年來致力於研究甲殼素的特殊光學、熱輻射性質,其團隊曾以此開發節能電致變色窗,可有效阻擋紅外光熱能進入室內,並解決電致變色裝置複雜且製程昂貴等問題;團隊也曾以甲殼素混合其他材料,開發檢測人體超聲波的熱敏水凝膠。

 

陳玉彬教授(右 2)團隊合影。國科會提供

 

現在,陳玉彬教授團隊成功改善甲殼素鍍膜製程參數應用至金屬基板,開發出新的輻射散熱薄膜與鍍膜製程技術。

 

團隊表示,此鍍膜技術散熱功能與冷氣機相同,但前者無需消耗任何電力,工作原理利用特定波段紅外光讓熱量直接穿透大氣層傳導至宇宙,目前已成功在不同金屬、形狀、操作條件下降溫各個目標物。

 

團隊採用的電泳沉積法可快速鍍膜,製程不需高溫爐、真空室、潔淨室等特殊環境,但任意面積與形狀的金屬基板都能沉積,若以不銹鋼片為基板,鍍膜後可提升熱輻射放射量(散熱能力)高達 13 倍。

 

若將試片置於設計腔體上方,則日間平均可降低腔內熱源溫度 2.8 ℃,最大降溫達 7.1℃,有效達冷卻效果。

 

團隊舉例,新薄膜能應用在金屬儲存槽、金屬管線、鐵皮屋頂、大型車箱、貨櫃集裝箱等曝露在室外的各種金屬裝置上,而輻射冷卻材料選用來自可分解的生物廢棄物(蝦皮、蟹殼等),從製備、鍍膜到回收均無害於環境,大幅降低能源消耗與冷卻成本。

 

團隊表示,他們將持續精進整體結構設計、改良配方,希望開發適合工作站、伺服器等大型室內熱源的輻射冷卻薄膜,增加應用範圍,產生更大經濟效益。

 

※本文授權自科技新報,原文見此

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