科學家開發微小的可穿戴式風力發電機 從扇動的塑料條中收集能量

中國科學院的研究人員開發了一種新型的可穿戴式電動發電機,它可以在人們行走時從風中收集能量。研究團隊表示,它的成本低,效率高,足以為小型傳感器和LED供電。雖然它與風一起工作,但它不完全是一個渦輪機。相反,這種發電機通過類似於產生靜電的機制來收集能量。

科學家開發微小的可穿戴式風力發電機 從扇動的塑料條中收集能量

在這種情況下,活性成分是管中的兩根塑料條。當空氣流過管子時,條狀物就會扇動並拍打在一起,捕捉並儲存能量。該團隊表示,這種納米發電機可以在3.6英里/小時(5.8公里/小時)的溫和風速下工作,測試顯示,它可以在人行走時附着在手臂上工作。也就是說,它在8.9至17.9英里/小時(14.3至28.8公里/小時)的風速下工作得最好,所以也許它更適合在自行車上使用。

科學家開發微小的可穿戴式風力發電機 從扇動的塑料條中收集能量

該團隊表示,該設備的風能轉換效率為3.23%。這比其他從風中搜刮能量的設備要高,但與更專用的風能收集器相比,還差得很遠。舉例來說,雖然不能用蘋果來比較,但一台普通的老式風力發電機的效率在50%左右。

因此,新的納米發電機將更適合小型設備。優化後的版本可以輸出175 V的電壓、43 μA的電流和2.5 mW的功率,這足以為小型溫度傳感器或100個LED陣列供電。

這種新設計有朝一日可以為新型可穿戴納米發電機提供信息,為小型電子設備供電。其他概念包括可以從摩擦中收集能量的織物,以及其他可以同時利用陽光和運動的織物,以及可以從彎曲手指中收集能量的金屬片。最終,該團隊計劃嘗試擴大該技術的規模,以產生更多的電力,甚至可能是電網規模–盡管在這一階段之前還有很多工作要做。

科學家開發微小的可穿戴式風力發電機 從扇動的塑料條中收集能量

「我希望將該設備的規模擴大到1000瓦,因此它與傳統的風力渦輪機具有競爭力,」該研究的高級作者楊亞說。「我們可以把這些裝置放在傳統風力發電機無法到達的地方。我們可以把它放在山上或建築物的頂部,以實現可持續能源。」

該研究發表在《Cell Reports Physical Science》雜志上。該團隊在下面的視頻中演示了該裝置。

來源:cnBeta