在風力渦輪機等可再生能源得到日漸重視的當下，我們還需解決將電力傳輸到遠方城市所面臨的一系列問題。 一方面，受金屬線材電阻特性的影響，傳輸距離越遠、線路的損耗就越大。 為此，電網公司已經普遍採用了高壓輸電的方式。 另一方面，高壓電纜也面臨著絕緣材料層可能破裂的考驗。 好消息是，瑞典查爾姆斯大學的一支科研團隊，已經提出了一種有助於改善電纜性能的新方法。

（圖自：Chalmers University / Yen Strandqvist）

具體說來是，該校科學家們找到了一種被稱作 3-己基噻吩（簡稱 P3HT）的共軛聚合物，此前該材料曾被用於替代視網膜、以及更實惠高效的光伏發電板等應用。

研究配圖 – 1：HVDC 線纜示意圖 / P3HT：LDPE 混合物的製備

在近日發表於《先進材料》（Advanced Materials）期刊上的一篇論文中，研究人員提到了如何將 P3HT 添加到已被廣泛用於高壓電纜絕緣的聚乙烯材料中。

研究配圖 – 2：P3HT：LDPE 的單晶相特性

驚奇的是，即使比例低至百萬分之五，這種複合材料也有助於極大地改善成品電纜的性能。 測試結果表明，其導電率僅為純聚乙烯絕緣材料的 1/3 。

研究配圖 – 3：P3HT：LDPE 共混物的高壓直流電導率

雖然此前已經探索過用其它添加劑來降低導電率，但它們的用量都相當之大。 相比之下，通過為現有的 HVDC 電纜簡單添加少量的 P3HT，即可大幅提升耐壓上限。 如此一來，高壓電網也可進一步減少損耗。

研究配圖 – 4：70°C 條件下的LDPE與 P3HT：LDPE板的空間電荷分佈

查爾姆斯大學首席科學家 Christian Müller 教授表示：”我們希望這項研究能夠真正開闢一個全新的研究領域，激勵其它研究人員設計並優化具有先進電性能的塑膠，以造福能量傳輸和儲存應用”。