微風(fēng)也能發(fā)電？新設(shè)備生產(chǎn)廉價(jià)還能儲(chǔ)能 或成小型鋰電替代品

風(fēng)能系統(tǒng)一般需要較大的風(fēng)力才能發(fā)電，但新加坡南洋理工大學(xué)的科學(xué)家們一直在研究另一種低成本的解決方案。

近期，該團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種便宜的設(shè)備，它足夠靈敏，可以從微風(fēng)中捕獲能量，并將其轉(zhuǎn)化為電能，產(chǎn)生的電量足以運(yùn)行一個(gè)小型商業(yè)傳感器。這項(xiàng)研究成果已于近期發(fā)表在了《機(jī)械系統(tǒng)與信號(hào)處理》雜志。

據(jù)悉，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(shí)會(huì)振動(dòng)，在薄膜上形成電荷，當(dāng)電荷從鋁箔流向銅薄膜時(shí)，會(huì)形成電流。

在實(shí)驗(yàn)室測(cè)試中，研究人員發(fā)現(xiàn)，它可以從微風(fēng)中收集能量，并產(chǎn)生3伏電壓及290微瓦的電力。

具體而言，它可以在風(fēng)速為4米/秒的情況下持續(xù)為40個(gè)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，這一新型“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?jī)?chǔ)存起來，以便在無風(fēng)的情況下為設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間供電。

此外，還值得一提的是，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，而且不受雷雨的影響。研究團(tuán)隊(duì)指出，該設(shè)備有可能取代為L(zhǎng)ED燈和健康監(jiān)測(cè)傳感器供電的電池。

研究人員表示，“作為一種可再生和清潔能源，風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)引起了廣泛的研究關(guān)注。我們旨在研制出小型能量采集器來實(shí)現(xiàn)更具針對(duì)性的功能，如為小型傳感器和電子設(shè)備供電的儀器。”

“我們開發(fā)的設(shè)備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(huì)造成環(huán)境問題。最新研究有助于減少電子垃圾，降低其對(duì)環(huán)境的影響?！彼a(bǔ)充說。

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