如今,由于摩擦电纳米发电机从脚步声和雨滴等无害活动中收集电能,人们现在可以利用降雪来发电。由加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)开发的新型能量收集器不仅价格低廉,而且重量轻-与塑料板的薄度和柔韧性相称。
这项研究的资深作者,加州大学洛杉矶分校的研究员理查德·坎纳(Richard Kaner)解释说:“该设备可以在偏远地区工作,因为它可以提供自己的电源并且不需要电池。“这是一个非常聪明的设备–一个气象站,可以告诉您降雪量,降雪方向以及风向和风速。”
与传统的同类产品一样,“雪基摩擦纳米发电机”从静电中吸收电荷。它利用电子的转移来产生可用的能量。
坎纳(Kaner)和他的团队在纳米能源(Nano Energy)杂志上发表了他们的纳米发电机的详细资料。
Kaner在一份声明中解释了吸引电子的材料与释放相同粒子的其他物质之间的相互作用如何产生静电。通过分离这些电荷,摩擦发电机会从头产生电能。(相关:利用静电?发明使无需电池的自供电设备成为可能。)
这个微型发电机从雪中发电
雪自然具有正电荷-这样,它会释放电子。在这项研究中,加州大学洛杉矶分校的研究人员寻找一种带负电荷的材料,以利用这些特性。他们将硅树脂定居下来,硅树脂是一种由硅和氧原子以及碳和氢制成的橡胶状人造化合物。
当雪落在有机硅表面时,物理接触会导致电子离开前者并流向后者。产生的电荷被雪基摩擦发电机捕获,然后将其转化为电能。
加州大学洛杉矶分校的研究员和合著者Maher El-Kady解释说,雪具有电荷:如果该物质与另一种带相反电荷的物质接触,则有可能提取能量并将其转化为电能。
El-Kady解释说:“尽管雪喜欢放弃电子,但装置的性能取决于其他材料提取这些电子的效率。”“在测试了包括铝箔和特氟龙在内的大量材料之后,我们发现有机硅产生的电荷比其他任何材料都多。”
雪基摩擦电纳米发电机的各种可能用途
每年,积雪大约覆盖了地球的30%。这意味着在经历冬季的地区,太阳能电池板的效率要低得多。当雪堆积在光伏阵列上时,它会阻挡很多阳光。受阻的太阳能电池产生的功率较少,因此在为房屋或建筑物供电时效率较低。
艾尔·卡迪(El-Kady)建议在太阳能电池板的表面上添加基于雪的摩擦电纳米发电机。该层足够薄以允许阳光在晴天期间通过。更重要的是,尽管被雪覆盖了,但电池仍可以继续发电。
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