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科学媒体报道援引发表在《纳米技术》杂志上的一篇论文,来自加利福尼亚大学洛杉矶分校的一组研究人员创造了一种独特的设备,该设备可以通过降雪产生电能。
该设备基本上是一个大大改进的气象站,除了可以在任何给定时间测量降雪量以及风向的方向和速度外,还可以利用静电产生原理转换雪能。
研究人员称他们的发明为基于雪的摩擦电纳米发电机,或称为“腾雪”,该论文的高级作者,化学和生物化学教授理查德·坎纳(Richard Kaner)解释如下:静电是由一种捕获电子的物质与另一种释放电子的物质相互作用产生的。您可以将电荷分开,并从根本上不产生电能。
实际上,它比没有多一点。雪花带有正电荷,而用于设备表面的硅则带负电荷。当雪落在硅酮表面上时,触点会产生电荷,然后设备会捕获电荷。
听起来看似简单,但该设备的创造者并没有直接使用有机硅。该研究的合著者,博士后研究员Maher El-Kady解释说:“尽管雪喜欢放弃电子,但该装置的性能取决于其他材料提取这些电子的效率。”“在测试了包括铝箔和特富龙在内的大量材料之后,我们发现有机硅产生的电荷比其他任何材料都多。”
尽管该设备的出现状态几乎不是部署它的最佳场所,但在世界上很多地方,降雪频繁,而且TENG展览可能会成为发电机。但更令人着迷的是,根据El-Kady的说法,该设备可以添加到太阳能电池板中,并有助于提高其效率。
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太阳能电池板在寒冷的天气中没有问题-实际上,由于热量会干扰其运行,因此在寒冷的天气中,太阳能电池板的运行效率更高。但是他们的积雪确实有问题。光伏面板将阳光转换成电能,如果积雪阻碍了它们对阳光的访问,它们将无法运行。
即使太阳能电池板阵列以一定的角度安装,雨水和雪也从面板上滑落,使阳光无法进入地面,而大雪也无济于事,面板效率也急剧下降。这个问题最近在美国引起了关注,在一些州经历了相当恶劣的冬季天气以及暴风雪和暴风雪,这实际上使一些太阳能发电站的效率暂时降低到了零。
腾雪TENG这种小型设备可以解决太阳能行业的这个问题,使面板无论天气如何都可靠,并且太阳能扩展范围可以到达以前没有吸引力的地方,那里阳光很少,但积雪很多,结合了寒冷天气和静态带来的好处电力。
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