新机器利用雪球发电
- 研究人员打造了首个通过降雪产生静电的设备。
- 它可以与太阳能电池板集成在一起，在下雪的条件下获得持续供电。
- 它还可以作为自供电传感器来监测风向和降雪率。
在降雪地区，很难获得绿色可再生能源，例如风力涡轮机和太阳能。极端天气条件，如日照时间短、云层覆盖时间长、低于零的温度和大雪堆积，都会影响能源生产。
几种替代技术利用这种当地的天气条件并提供更可行的能源生产策略。然而，通常的气象传感器和气象站有许多局限性，例如它们在极端环境下工作的能力、设计复杂、成本以及需要可持续电源才能有效运行。
最近，加州大学洛杉矶分校的研究人员开发了一种能够从降雪中发电的新设备。这是一种价格低廉的首创设备，像塑料片一样灵活。
雪基摩擦纳米发电机
这个聪明的设备可以检查降雪量、雪的方向以及风速。纳米发电机通过静电产生电荷，通过电子交换产生能量。
当一种材料与另一种材料相互作用时，它会捕获电子，而另一种材料则放弃电子。这就是如何分离电荷并产生静电。
在这种情况下，雪含有正电荷并准备放弃电子。研究小组使用了一种类似合成橡胶的材料（硅胶），它由氧和硅原子以及氢、碳和其他元素组成。由于这种材料含有负电荷，当它与雪接触时，它会产生电荷，被设备捕获以产生电力。
参考：Science Direct | DOI:10.1016/j.nanoen.2019.03.032 |加州大学洛杉矶分校
这种低成本的 3D 打印设备由一片硅胶和一个用于捕获电荷的电极组成。由于有机硅的广泛使用，它很容易制造，广泛用于各种产品，从生物医学植入物到电线绝缘材料。
为了获得最佳性能，材料应该能够收集尽可能多的电子。研究人员针对这项工作测试了各种材料，发现硅胶比其他材料（如特氟龙和铝箔）产生更多的电荷。
更具体地说，该设备可以产生 0.2mW/m 2 的功率密度 ，以及高达 8V 的开路电压。可与传统太阳能电池板集成，在雪天持续供电。
其他用途
纳米发电机可以准确监测滑雪等冬季运动，提高运动员在跳跃、跑步或步行时的表现。它还可以识别智能手表无法检测到的参数，例如越野滑雪中使用的主要运动模式。
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它可以帮助下一代自供电可穿戴设备更好地跟踪运动员的表现，并显示他们是在行进、跳跃、步行还是跑步。
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