创新装置从落雪收集静电发电

降雪地区难以获取风能、太阳能等绿色可再生能源。极端天气（日照短、云层厚、零度以下、积雪厚）影响发电。现有气象传感器和气象站在极端环境下工作能力、复杂设计、成本和可持续电源等方面有诸多限制。UCLA研究人员开发新装置，从落雪发电，廉价、首创、柔性如塑料薄片。

装置可测量降雪量、风向、风速。纳米发电机通过静电产生电荷，经电子交换产生能量。材料相互作用时一方捕获电子、另一方释放电子，分离电荷产生静电。雪带正电荷易释放电子，团队用合成橡胶状材料（硅胶，含氧、硅、氢、碳等）带负电荷，接触雪产生电荷被装置捕获发电。

参考文献：Science Direct | DOI:10.1016/j.nanoen.2019.03.032 | UCLA

低成本3D打印装置由硅胶片和捕获电荷的电极组成。硅胶广泛用于生物医学植入物、电线绝缘等，易制造。为获最佳性能，材料应尽可能多收集电子。团队测试多种材料，发现硅胶产生电荷最多，优于特氟龙和铝箔。功率密度0.2 mW/m²，开路电压达8V。可与传统太阳能电池板集成，在雪天获持续供电。

纳米发电机可精准监测滑雪等冬季运动，提升运动员跳跃、跑行表现。能检测智能手表无法捕捉的参数，如越野滑雪主要运动模式。助下一代自供电可穿戴设备更好追踪运动员表现，识别行进、跳跃、行走、跑步。

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