熊猫实验室趣味科普丨海绵宝宝居然是一种新型的能量转化材料

这是熊猫实验室趣味科普小课堂第二课,大家晚上好呀！今天呢咱们来讲一讲,海绵宝宝中一些有趣的事儿,相信很多都是大家都不知道。

如果没有看这部剧或者是已经看这部剧的人都觉得其实海绵宝宝的原型应该就是虚拟的，他就是一块海绵一样，为什么会突然跑到海底成了精变成了比奇堡的居民呢？那当然是因为他根本就不是刷碗海绵！

他可是海底的原住民，他的原型就是海绵生活在海底，头和身子根本没有分别，这就是为什么海绵宝宝就是一块儿方形海绵而已，这就是海绵宝宝的真面目，而且能这么有理有据的设计出海绵宝宝，也归功于作者史蒂芬·海伦伯格他不仅是个漫画家同时也是一个海洋生物学家，是个大学霸哦。

其实很多人也有研究表示，其实在海底世界里真的有很多多细胞的生物，它的外表就像海绵一样，可以吸收很多水。

有专家研究也表示，其实这种生物给人类启发，所以人类才知道出了人工海绵。而且这种生物虽然看起来软趴趴的，其实是有骨骼的，所以在海绵宝宝里，海绵宝宝有的时候也漏会露出他的骨骼。如果说他的原型是海绵的话，那可能就是一个天然海绵了。但是这个解释恐怕很多人也不能信服，毕竟原作者没有真正的回应。

科普时间

说道海绵，最近麻省理工学院机械工程系的研究人员宣布他们成功制造出了一种神奇海绵，可以利用太阳能将水转化为水蒸汽，所需的太阳光亮度只是传统蒸汽太阳能发电机的百分之一。科学家在碳质泡沫上覆盖多层石墨薄片，制造出了这种新型材料，据悉这种材料的能量转化效率高达85%。

更重要的是，该装置在该过程中损失的热量非常少，并且可以产生相对低的太阳能强度的蒸汽。这意味着，如果按比例放大，设置可能不需要复杂，昂贵的系统来高度集中阳光。

最底层是含有大量微小气囊的碳泡沫结构，可以让材料浮在水面上，同时这层材料也具有保温隔热功效，可以防止热量从底部流失。不过这层材料的真正厉害之处，在于它可以将水转化为水蒸汽，无数细小的孔洞在热量的作用下通过毛细孔效应将水吸上来。

如此，在阳光的照射下，材料被加热，并在底层泡沫和空气之间形成压差，这部分压差可以将水通过碳泡沫吸到石墨层。只要水进入了石墨结构，在此囤积的大量热能就能将水转化为水蒸汽。照射石墨层的阳光越强烈，通过材料被吸上来的水量越大，产生的蒸汽也就越多。

顶层吸收热量并保温，底层多孔结构吸收水分

“无论是脱盐淡化、卫生体系还是消毒领域，蒸汽的作用都很重要，”负责这项材料学研究的麻省理工学院博士后研究生Hadi Ghasemi说，“尤其是在一些偏远地区，阳光是唯一的能量来源，如果能用太阳能发电，无疑非常有用。”

团队也表示这种海绵一样的材料的制造原料相当低廉，可以用于一系列低成本、紧凑型的蒸汽发电用途，团队特别指出这项新技术比起传统太阳能蒸汽发电技术有巨大的进步。我们相信未来的太阳能蒸汽发电系统一定会更便宜、更容易制造、运行更简单、维护更方便。

能量在一固定封闭环境下既不能凭空产生也不能凭空消失，能量转换是指从一种形式转化为另一种形式或是从一个物体转移到另一个物体。

——能量转换定义

举几个生活中的小例子就是：

1、例如，打羽毛球，能量从人体肌肉的化学能转移到羽毛球上，成为了球的动能，球的动能又转换成弹性势能，从羽毛球拍上弹出去！

2、电热水壶烧开水的能量转换原理就是通过电热管转换热能，从而烧开了水，水则是吸收热能。

3、太阳能热水器利用太阳恩能够转换成热能加热水，于是水吸收热能变热后供我们洗澡。

好啦，今天的科普课堂就到这里啦！想跟着熊猫实验室学习更多的科学知识。