有機(jī)硅制出低成本“落雪發(fā)電機(jī)”

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校（UCLA）研究人員研制出了一款新設(shè)備，可利用落雪來發(fā)電。這是首款此類產(chǎn)品，不僅價(jià)格便宜，體型小巧纖薄，且像塑料一樣柔韌，可集成應(yīng)用在太陽能發(fā)電、可穿戴設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域。

研究團(tuán)隊(duì)使用3D打印方法研制出了這款“雪基摩擦生電納米發(fā)電機(jī)”，其包含一層有機(jī)硅以及一個(gè)能捕獲電荷的電極。鑒于制造方法簡(jiǎn)單易行且有機(jī)硅很容易獲得，該設(shè)備生產(chǎn)成本低廉。

在新設(shè)備中，落雪帶正電并釋放電子；有機(jī)硅由硅原子、氧原子與碳、氫和其他元素結(jié)合而成，帶負(fù)電。當(dāng)落雪接觸有機(jī)硅表面時(shí)，會(huì)產(chǎn)生電荷，被新設(shè)備捕獲，從而發(fā)電。

UCLA化學(xué)與生物化學(xué)博士后研究員、該研究論文聯(lián)合作者馬厄·艾爾-卡迪解釋道：“雪帶電荷，為什么不引入另一種帶有相反電荷的材料并捕獲電荷來發(fā)電呢？在對(duì)包括鋁箔和聚四氟乙烯在內(nèi)的大量材料進(jìn)行測(cè)試后，我們發(fā)現(xiàn)，有機(jī)硅產(chǎn)生的電荷比任何其他材料都多。”

UCLA化學(xué)和生物化學(xué)、材料科學(xué)與工程杰出教授、論文作者理查德·卡納說：“該設(shè)備可在偏遠(yuǎn)地區(qū)工作，因?yàn)樗约壕湍馨l(fā)電。這也是一款非常聰明的裝置，是一個(gè)氣象站，可以告訴你降雪量、降雪方向以及風(fēng)向和風(fēng)速。”

艾爾-卡迪指出，每年冬天，地球表面約30％的地方被雪覆蓋，在此期間，太陽能電池板經(jīng)常無法運(yùn)行，新設(shè)備可集成到電池板中，在下雪時(shí)提供持續(xù)的電力供應(yīng)。

卡納說，該設(shè)備還可用于滑雪等冬季運(yùn)動(dòng)的監(jiān)控方面，以更精確地評(píng)估和改善運(yùn)動(dòng)員在跑步、行走或跳躍時(shí)的表現(xiàn)；還有望開辟新一代自供電可穿戴設(shè)備，用于跟蹤運(yùn)動(dòng)員及其表現(xiàn)。