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有機硅制出低成本“落雪發電機”

2019-04-19 08:20:08 來源: 科技日報 作者: 劉霞

科技日報北京4月18日電 (記者劉霞)據物理學家組織網近日報道,美國加州大學洛杉磯分校(UCLA)研究人員研制出了一款新設備,可利用落雪來發電。這是首款此類產品,不僅價格便宜,體型小巧纖薄,且像塑料一樣柔韌,可集成應用在太陽能發電、可穿戴設備等多個領域。

研究團隊使用3D打印方法研制出了這款“雪基摩擦生電納米發電機”,其包含一層有機硅以及一個能捕獲電荷的電極。鑒于制造方法簡單易行且有機硅很容易獲得,該設備生產成本低廉。

在新設備中,落雪帶正電并釋放電子;有機硅由硅原子、氧原子與碳、氫和其他元素結合而成,帶負電。當落雪接觸有機硅表面時,會產生電荷,被新設備捕獲,從而發電。

UCLA化學與生物化學博士后研究員、該研究論文聯合作者馬厄·艾爾-卡迪解釋道:“雪帶電荷,為什么不引入另一種帶有相反電荷的材料并捕獲電荷來發電呢?在對包括鋁箔和聚四氟乙烯在內的大量材料進行測試后,我們發現,有機硅產生的電荷比任何其他材料都多。”

UCLA化學和生物化學、材料科學與工程杰出教授、論文作者理查德·卡納說:“該設備可在偏遠地區工作,因為它自己就能發電。這也是一款非常聰明的裝置,是一個氣象站,可以告訴你降雪量、降雪方向以及風向和風速。”

艾爾-卡迪指出,每年冬天,地球表面約30%的地方被雪覆蓋,在此期間,太陽能電池板經常無法運行,新設備可集成到電池板中,在下雪時提供持續的電力供應。

卡納說,該設備還可用于滑雪等冬季運動的監控方面,以更精確地評估和改善運動員在跑步、行走或跳躍時的表現;還有望開辟新一代自供電可穿戴設備,用于跟蹤運動員及其表現。

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責任編輯: 夏青
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