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日本科研人员利用热敏性高分子凝胶研发出新型低温蓄热材料，蓄热密度可达每升562千焦，有助于低温废热的回收再利用，推动节能和脱碳社会建设。

日本科研人员近期取得了一项突破性进展，他们利用以水为主要成分的热敏性高分子凝胶，开发出一种高效的低温蓄热材料。该材料能够在60摄氏度以下的温度范围内，实现每升高达562千焦的蓄热密度。

三菱电机公司与东京科学大学携手发布了这一研究成果。他们指出，工厂、汽车及办公楼等场所排放的低温废热具有巨大的利用潜力，但传统蓄热材料在低温下的蓄热密度往往较低，限制了其应用。而此次研发的新型蓄热材料则打破了这一瓶颈。

研究人员通过模仿生命体细胞质内的大分子拥挤环境，以水为主要成分的热敏性高分子凝胶为原料，成功研发出这种新型蓄热材料。在大分子拥挤环境下，水分子被封闭在狭窄空间内，排列被打乱，能量提高。通过控制这种拥挤环境，研究人员实现了对水分子能量的有效控制，从而提高了蓄热密度。

三菱电机公司自主研发的分子模拟技术在此次研究中发挥了关键作用。该技术帮助研究团队设计并成功研发出大分子浓度高、拥挤环境可通过温度控制的热敏性高分子凝胶。该凝胶在放热时呈现亲水性，水分子排列在高分子凝胶内部；加热后则转变成疏水性，高分子链收缩，内部形成拥挤环境，水分子排列结构被打乱，能量得以提升。

实验结果显示，新型材料在储蓄60摄氏度以下热量时，蓄热密度高达每升562千焦。同时，借助东京科学大学研发的合成反应控制技术，研究团队实现了热敏性高分子凝胶的均质化，大量合成的凝胶也达到了与实验同等的蓄热密度。

这一研究成果有望推动低温废热的回收再利用，为节能和脱碳社会建设提供有力支持。新型蓄热材料的高蓄热密度特性，使其在未来的能源利用领域具有广阔的应用前景。（新华社）

（文章来源：界面新闻，图片为三菱电机公司与东京科学大学联合研发的新型蓄热材料示意图）