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科學家造出雪花發電機

2019-04-23 21:17:06    來源:書生家電網    瀏覽次數:    字號:TT

  科學家利用自然界雪花帶正電以及兩種不同物質摩擦可生電的原理,首次造出了雪花發電機。由于不同材料對自身電子的束縛力不同,不同材料摩擦過程中,往往一種材料會失去電子,另一種材料獲得電子,于是兩種材料帶上相反的電荷。

科學家造出雪花發電機

  美國加利福尼亞大學洛杉磯分校的化學家Maher El-Kady說:“雪花已經帶電了,我們就想,為什么不找來另一個帶負電荷的材料提取電荷產生電流呢?”

  近些年,科學家用摩擦生電原理造了不少這種統稱為“摩擦納米發電機”的設備,比如利用雨滴、走路的運動、車胎摩擦和步行各種方式發電。利用雪花發電還是第一次。

  設計者們利用3D打印技術造了電極,嘗試了多種材料與雪花的配合,發現效果差別很大。“盡管雪花容易失去電子,但是設備的性能取決于另一種材料吸引電子的效率。”El-Kady說,“在試驗了多種材料,包括鋁箔、特富龍,我們發現硅材料比其它材料制造更多電荷。”

  他們確定了硅材料作為摩擦層后,還設計了不同的摩擦方式,比如讓雪花直接落到硅層上,或者在硅層上滑動等。此外還嘗試把這種裝置配備在自行車輪上,以及裝在靴子的底部。

  研究者們表示,這種發電設備產生的電流不是很大,但是地球上每年會下雪的區域約有4600萬平方公里,研究者們認為這種裝置潛力仍是很大。比如可以把這種裝置加到太陽能發電板上,在不能用太陽能發電的日子里,利用雪花發電;或者給穿戴式電子產品、生物傳感器等提供能源。一些經常下大雪的偏遠地區,需要設立測量風力、風向、降雪量等的氣象站,在不遠的將來,這種設備可以作為其自供電系統。這份研究近期發布在《納米.能源》上。

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