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雪中极品:李若彤个人简介新的科学装置通过降雪发电

纳米技术 2021-11-22 23:57:22

作者斯图尔特·沃伯特,洛杉矶加州大学 信用:CC0公共领域 加州大学洛杉矶分校的研究人员和同事设计了一种新的装置,可以从落下的雪中发电

这是同类设备中的第一个,它便宜、小、薄、柔韧,就像一块塑料

“该设备可以在偏远地区工作,因为它提供自己的电力,不需要电池,”资深作者理查德·卡纳说

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“这是一个非常聪明的装置——一个气象站,可以告诉你下了多少雪,雪下的方向,以及风向和风速

" 研究人员称之为基于雪的摩擦电纳米发电机,或雪藤

摩擦电纳米发电机通过静电产生电荷,通过电子交换产生能量

关于该设备的发现发表在《纳米能源》杂志上

“静电产生于一种捕获电子的物质和另一种释放电子的物质的相互作用,”卡纳说,他也是化学和生物化学以及材料科学和工程的杰出教授,也是加州大学洛杉矶分校加利福尼亚纳米系统研究所的成员

“你把电荷分开,从根本上不需要任何东西就能发电

" 雪带正电并释放电子

硅树脂——一种类似合成橡胶的材料,由硅原子和氧原子以及碳、氢和其他元素组成——带有负电荷

当落雪接触到硅胶表面时,会产生一种电荷,被设备捕获,从而产生电能

附有装置的登山鞋

信用:阿卜杜勒萨拉姆艾哈迈德 “雪已经带了电,所以我们想,为什么不带另一种带相反电荷的物质,把电荷提取出来发电呢?”加州大学洛杉矶分校化学和生物化学博士后研究员、合著者马赫尔·埃尔-卡迪说

“虽然斯诺喜欢放弃电子,但该设备的性能取决于其他材料提取这些电子的效率,”他补充说

“在测试了包括铝箔和特氟隆在内的大量材料后,我们发现硅树脂产生的电荷比任何其他材料都多

" 埃尔卡迪指出,每年冬天,地球表面约有30%被雪覆盖,在此期间,太阳能电池板经常无法工作

积雪减少了到达太阳能电池阵列的阳光量,限制了电池板的功率输出,降低了电池板的效率

他说,新设备可以集成到太阳能电池板中,在下雪时提供持续的电力供应

Kaner说,这种装置可以用于监测冬季运动,如滑雪,以更精确地评估和提高运动员在跑步、行走或跳跃时的表现

它还具有识别越野滑雪中使用的主要运动模式的潜力,这是智能手表无法检测到的

这可能会带来新一代用于跟踪运动员及其表现的自供电可穿戴设备

它还可以发送信号,指示一个人是否在移动

它能辨别一个人何时在行走、奔跑、跳跃或行进

研究小组使用三维打印来设计这种设备,它有一层硅胶和一个电极来捕获电荷

该团队认为,考虑到“易于制造和硅树脂的可用性”,该设备可以低成本生产

硅酮广泛应用于工业、润滑剂、电线绝缘和生物医学植入物等产品中,现在它具有能量收集的潜力

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