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有机硅制出低成本“落雪发电机”

2019-04-19 13:46:14
来源:科技日报 作者:刘霞 评论:0
导语:据物理学家组织网近日报道,美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)研究人员研制出了一款新设备,可利用落雪来发电。这是首款此类产品,不仅价格便宜,体型小巧纤薄,且像塑料一样柔韧,可集成应用在太阳能发电、可穿戴设备等多个领域。
  据物理学家组织网近日报道,美国加州大学洛杉矶分校(UCLA)研究人员研制出了一款新设备,可利用落雪来发电。这是首款此类产品,不仅价格便宜,体型小巧纤薄,且像塑料一样柔韧,可集成应用在太阳能发电、可穿戴设备等多个领域。

  研究团队使用3D打印方法研制出了这款“雪基摩擦生电纳米发电机”,其包含一层有机硅以及一个能捕获电荷的电极。鉴于制造方法简单易行且有机硅很容易获得,该设备生产成本低廉。

  在新设备中,落雪带正电并释放电子;有机硅由硅原子、氧原子与碳、氢和其他元素结合而成,带负电。当落雪接触有机硅表面时,会产生电荷,被新设备捕获,从而发电。

  UCLA化学与生物化学博士后研究员、该研究论文联合作者马厄·艾尔-卡迪解释道:“雪带电荷,为什么不引入另一种带有相反电荷的材料并捕获电荷来发电呢?在对包括铝箔和聚四氟乙烯在内的大量材料进行测试后,我们发现,有机硅产生的电荷比任何其他材料都多。”

  UCLA化学和生物化学、材料科学与工程杰出教授、论文作者理查德·卡纳说:“该设备可在偏远地区工作,因为它自己就能发电。这也是一款非常聪明的装置,是一个气象站,可以告诉你降雪量、降雪方向以及风向和风速。”

  艾尔-卡迪指出,每年冬天,地球表面约30%的地方被雪覆盖,在此期间,太阳能电池板经常无法运行,新设备可集成到电池板中,在下雪时提供持续的电力供应。

  卡纳说,该设备还可用于滑雪等冬季运动的监控方面,以更精确地评估和改善运动员在跑步、行走或跳跃时的表现;还有望开辟新一代自供电可穿戴设备,用于跟踪运动员及其表现。

(责任编辑:韩梦晨)

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