低成本“風(fēng)力收割機(jī)”可將微風(fēng)變電能

新加坡科學(xué)家開發(fā)出一種低成本的“風(fēng)力收割機(jī)”，可捕捉微風(fēng)般柔和的風(fēng)能，將其儲存為電能。實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)暴露在速度低至2米/秒的風(fēng)中時，該設(shè)備可產(chǎn)生3伏電壓及290微瓦的電力，足以為商業(yè)傳感器供電，讓其將數(shù)據(jù)發(fā)送到手機(jī)或計(jì)算機(jī)上。相關(guān)研究發(fā)表于最近的《機(jī)械系統(tǒng)與信號處理》雜志。

該設(shè)備的主體由纖維環(huán)氧樹脂制成，主要附件能與風(fēng)相互作用，且由銅、鋁箔和特氟龍等廉價(jià)材料制成。由于設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)靈活，當(dāng)“風(fēng)力收割機(jī)”暴露于氣流中時會振動，在薄膜上形成電荷，當(dāng)電荷從鋁箔流向銅薄膜時，會形成電流。

在實(shí)驗(yàn)室測試中，研究人員發(fā)現(xiàn)，這款設(shè)備可以在風(fēng)速為4米/秒的情況下持續(xù)為40個發(fā)光二極管(LED)供電。它還可以觸發(fā)傳感器設(shè)備，并為其提供足夠的電力，以無線方式將室溫信息發(fā)送到手機(jī)上。這表明，該“風(fēng)力收割機(jī)”不僅可以發(fā)電，為設(shè)備持續(xù)供電，還可以將多余電量儲存起來，以便在無風(fēng)的情況下為設(shè)備長時間供電。

研究團(tuán)隊(duì)指出，這款“風(fēng)力收割機(jī)”有可能取代為LED燈和健康監(jiān)測傳感器供電的電池。這些設(shè)備主要用于橋梁和摩天大樓內(nèi)，監(jiān)測建筑結(jié)構(gòu)的狀況。該設(shè)備尺寸僅為15厘米×20厘米，可以很容易地安裝在建筑物的側(cè)面，非常適合于城市環(huán)境。更重要的是，該設(shè)備不受雷雨的影響。

該研究負(fù)責(zé)人、南洋理工大學(xué)土木與環(huán)境工程學(xué)院結(jié)構(gòu)工程師楊耀文(音譯)教授說：“我們旨在研制出小型能量采集器來實(shí)現(xiàn)更具針對性的功能，如為小型傳感器和電子設(shè)備供電的儀器。這款‘風(fēng)力收割機(jī)’也可以作為小型鋰離子電池的潛在替代品，因?yàn)槠淠茏越o自足，只需要偶爾維護(hù)，不使用重金屬，因此不會造成環(huán)境問題。最新研究有助于減少電子垃圾，降低其對環(huán)境的影響。”

研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃進(jìn)一步改善該設(shè)備的能量存儲能力，并用不同材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，以提高其輸出功率。