收获日光的“智能”设备背后的研究人员是电气与电子工程学院助理教授Yoo Seongwoo(左)和NTU光子学研究所首席研究员Charu Goel博士(右)学分:NTU新加坡南洋理工大学(NTU新加坡)的一个团队研究人员设计了一种“智能”设备来收获日光并将其传递到地下空间，减少了对传统照明能源的需求。在新加坡，当局正在研究在地下挖得更深的可行性，以便为基础设施、存储和公用事业创造新的空间。因此，24小时地下照明的需求预计在未来会上升。
为了开发一种可持续满足这一需求的日光采集设备，NTU团队从放大镜中汲取灵感，该放大镜可用于将阳光聚焦到一个点。
他们使用了现成的丙烯酸球、一根塑料光纤——一种将光束从一端传输到另一端的电缆——以及计算机芯片辅助马达。
该设备位于地面之上，就像放大镜的镜头一样，丙烯酸球充当太阳能聚光器，使平行的阳光在其相对侧形成清晰的焦点。聚焦的阳光然后被收集到光缆的一端，并沿着它传输到部署在地下的一端。然后光通过光缆的末端直接发出。
与此同时，小型电机在计算机芯片的辅助下，自动调整光纤收集端的位置，以优化太阳在天空移动时可以接收和传输的阳光量。
这项创新由电子电气工程学院助理教授柳承宇和NTU光子学研究所首席研究员查鲁·戈尔博士开发，本月初发表在同行评议的科学期刊《太阳能》上。
该装置克服了当前太阳能采集技术的几个限制。在传统的太阳能聚光器中，大型曲面反射镜由重型电机驱动，以使反射镜盘对准太阳。这些系统中的部件也暴露在潮湿等环境因素下，增加了维护要求。
该设备的丙烯酸球(右)充当太阳能聚光器，使阳光能够形成清晰的焦点。聚焦的阳光然后被收集到光纤电缆的一端(左)并通过另一端直接发射出去。信用:NTU新加波然而，NTU的设备是设计使用圆形的丙烯酸球，摆脱了重型电机系统，以对准太阳，并使其紧凑。
研究人员设计的原型重10公斤，总高度50厘米。保护丙烯酸球免受环境条件(紫外线、灰尘等)的影响。)，研究人员还用聚碳酸酯建造了一个3毫米厚的透明圆顶状盖子。
装置足够紧凑，可以安装成灯柱
该项研究的主要作者柳助理教授说:“我们的创新包括商业上可获得的现成材料，这使得大规模制造变得非常容易。由于人口密集城市的空间限制，我们有意将日光采集系统设计得轻巧紧凑。这将使我们的设备方便地融入城市环境中的现有基础设施。”
NTU团队认为，这种装置非常适合作为地面上的传统灯柱安装。这将使这项创新有两种用途:一种是白天收集阳光照亮地下空间的装置，另一种是夜间用电照亮地面的路灯。
NTU科学家的研究是NTU智慧校园愿景的一个例子，该愿景旨在为可持续的未来开发技术先进的解决方案。
“智能”自动定位，获取最大阳光
随着太阳一整天在天空移动，丙烯酸球内聚焦的太阳光的位置也会移动。为了确保一天中最大限度的阳光被收集并通过光缆传输，该系统使用基于计算机芯片的机制来跟踪太阳光线。
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